JP5872587B2 - Process for producing transition metal hydroxides - Google Patents

Process for producing transition metal hydroxides Download PDF

Info

Publication number
JP5872587B2
JP5872587B2 JP2013547872A JP2013547872A JP5872587B2 JP 5872587 B2 JP5872587 B2 JP 5872587B2 JP 2013547872 A JP2013547872 A JP 2013547872A JP 2013547872 A JP2013547872 A JP 2013547872A JP 5872587 B2 JP5872587 B2 JP 5872587B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transition metal
metal hydroxide
range
suspension
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013547872A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014510004A5 (en
JP2014510004A (en
Inventor
クリッペルス,ウーヴェ
シュレードレ,ズィモン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of JP2014510004A publication Critical patent/JP2014510004A/en
Publication of JP2014510004A5 publication Critical patent/JP2014510004A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5872587B2 publication Critical patent/JP5872587B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00Compounds of nickel
    • C01G53/006Compounds containing, besides nickel, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • C01B13/36Methods for preparing oxides or hydroxides in general by precipitation reactions in aqueous solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00Compounds of cobalt
    • C01G51/006Compounds containing, besides cobalt, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00Compounds of nickel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50Solid solutions
    • C01P2002/52Solid solutions containing elements as dopants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/30Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32Spheres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/51Particles with a specific particle size distribution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/11Powder tap density
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/16Pore diameter
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

本発明は、平均粒子径が6〜12μm(D50)の範囲の遷移金属水酸化物を製造する方法であって、所定の攪拌容器内で、少なくとも1種の遷移金属塩の少なくとも1種の溶液と、少なくとも1種のアルカリ金属水酸化物の溶液を一緒にし、及びこれにより遷移金属水酸化物の水性懸濁物を製造し、及び少なくとも1つの更なる区分内で、それぞれ、懸濁物の一部に、機械的な出力を懸濁物の一部に対して50〜10.000Wlの範囲で連続的に与え、及びその後に前記一部を攪拌容器に戻すことを特徴する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a transition metal hydroxide having an average particle diameter in the range of 6 to 12 μm (D50), wherein at least one solution of at least one transition metal salt is contained in a predetermined stirring vessel. Together with a solution of at least one alkali metal hydroxide, and thereby produce an aqueous suspension of the transition metal hydroxide, and within at least one further section, respectively, In part, it relates to a process characterized in that mechanical power is continuously applied to a part of the suspension in the range of 50 to 10,000 Wl and the part is then returned to the stirring vessel.

更に、本発明は、例えば本発明の方法によって製造することができる、粒子状体の遷移金属水酸化物に関する。   The present invention further relates to particulate transition metal hydroxides that can be produced, for example, by the process of the present invention.

二次電池、蓄電池、又は「再充電可能な電池」は、製造した後に電気的エネルギーを貯蔵するために、及び需要に応じて利用(使用)することができる、(まさしく)いくつかの実施の形態である。明らかに改良された出力密度のために、近年においては水ベースの二次電池から離れ、そして電荷の輸送がリチウムイオンによって行われる電池を開発した。   Secondary batteries, accumulators, or “rechargeable batteries” can be used (used) to store electrical energy after manufacture and on demand (just) in some implementations It is a form. Due to the apparently improved power density, in recent years batteries have been developed that have moved away from water-based secondary batteries and charge transport is carried out by lithium ions.

リチウムイオン電池の特性のために、電極材料は決定的な意義を有している。ここで、リチウム含有遷移金属混合酸化物は、特別な意義を有しており、例えばスピネル、及び層状に設けられた混合酸化物、特にニッケル、マンガン、及びコバルトのリチウム含有混合酸化物を有しており、これについては特許文献1(EP1189296)が参照される。ここで、電極材料の化学量論のみならず、他の特性、例えば形態学、及び表面特性も所定の役割を演じる。   Due to the characteristics of the lithium ion battery, the electrode material has a decisive significance. Here, the lithium-containing transition metal mixed oxide has a special significance, for example, spinel and mixed oxide provided in a layered form, particularly lithium-containing mixed oxides of nickel, manganese, and cobalt. For this, reference is made to Patent Document 1 (EP 1189296). Here, not only the stoichiometry of the electrode material, but also other properties such as morphology and surface properties play a predetermined role.

対応する混合酸化物を製造するために、通常、2工程(2段階)法が使用される。第1の段階では、溶液から沈殿させることによって1種以上の遷移金属の(やや)溶解しにくい塩を製造する(例えば、カルボネート(炭酸塩)又はヒドロキシド(水酸化物))。この(やや)溶解しにくい塩は多くの場合、前駆体又は英語では“precursor”と称される。第2の工程では、(1種以上の)沈殿した金属の塩が、リチウム化合物、例えばLi、LiOH又はLiOと混合され、及び例えば600〜1100℃の高い温度でか焼される。 In order to produce the corresponding mixed oxide, a two-step (two-stage) process is usually used. In the first step, a (slightly) insoluble salt of one or more transition metals is produced by precipitation from solution (eg, carbonate (carbonate) or hydroxide (hydroxide)). This (slightly) insoluble salt is often referred to as the precursor or “precursor” in English. In the second step, the precipitated metal salt (s) is mixed with a lithium compound, such as Li 2 O 3 , LiOH or LiO 2 and calcined at a high temperature, eg 600-1100 ° C. .

従来のリチウムイオン電池は改良される潜在性を、特にエネルギー密度に関して有している。このために、カソード材料は、高い特定の容量(キャパシティー)を有しているべきである。更に、カソード材料を単純(容易)な態様で、厚さが20μm〜200μmの電極層に加工することができるのであれば、このことは有利に作用する(この電極層は単位体積当たりの、可能な限り高いエネルギー密度を得るために、高い密度を有するべきである)。   Conventional lithium ion batteries have the potential to be improved, especially with respect to energy density. For this purpose, the cathode material should have a high specific capacity. Furthermore, this is advantageous if the cathode material can be processed in a simple (easy) manner into an electrode layer with a thickness of 20 μm to 200 μm (this electrode layer is possible per unit volume) In order to obtain as high an energy density as possible, it should have a high density).

特許文献2(WO2009/024424)には、塩基性の遷移金属水酸化物を製造するための方法が開示されており、該方法は3つの工程で構成されている。これらの工程は、次のように特徴付けられている:
a)少なくとも第1及び第2の出発溶液(遊離体溶液)を容易する工程、
b)少なくとも第1及び第2の出発溶液を反応器に導入し、そして均一に混合された反応領域を形成し、及び非溶解性の生成物と、過剰にアルカリを設定することによって過飽和した、pH値が10〜12の母液との生成物懸濁物を形成する工程(ここで、この反応領域は、少なくとも2watts/literの、特定の機械的出力インプットを有する)、
c)母液を沈殿した生成物から部分的に除去し、浄化、又はろ過要素によって、懸濁物中、少なくとも150g/lの固体含有量を設定する工程。
Patent Document 2 (WO2009 / 024424) discloses a method for producing a basic transition metal hydroxide, which is composed of three steps. These processes are characterized as follows:
a) facilitating at least a first and second starting solution (free body solution);
b) introducing at least the first and second starting solutions into the reactor and forming a homogeneously mixed reaction zone and supersaturated by setting an excess of alkali with the insoluble product; forming a product suspension with a mother liquor having a pH value of 10-12, wherein the reaction zone has a specific mechanical output input of at least 2 watts / liter,
c) Partially removing the mother liquor from the precipitated product and setting a solids content of at least 150 g / l in the suspension by purification or filtration elements.

EP1189296EP1189296 WO2009/024424WO2009 / 024424

溶液又は懸濁物の大きな体積で、より大きな機械的エネルギー値を導入することは、装置的に困難である。   Introducing larger mechanical energy values at large volumes of solutions or suspensions is instrumental.

従って本発明の目的は、体積的なエネルギー密度が可能な限り高い電池(バッテリー)を提供することにある。特に本発明の目的は、体積的なエネルギー密度が可能な限り高い電池の製造に適切な、電池用出発材料を提供することにある。更に、本発明の目的は、電池用に適切な出発材料を製造することができる方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a battery (battery) having a volume energy density as high as possible. In particular, it is an object of the present invention to provide a starting material for a battery that is suitable for the manufacture of a battery with the highest possible volumetric energy density. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a method by which suitable starting materials for batteries can be produced.

従って、冒頭に記載した方法が見出された。   Therefore, the method described at the beginning was found.

以下に記載した遷移金属水酸化物を製造するための方法は、本発明の範囲内で、簡略して本発明の方法とも称される。   The method for producing the transition metal hydroxide described below is also simply referred to as the method of the present invention within the scope of the present invention.

本発明の方法は、遷移金属水酸化物の製造に関する。ここで、本発明の範囲内で、「遷移金属水酸化物」は、化学量論的に純粋な遷移金属水酸化物を包含するのみならず、特に遷移金属イオン及び水酸化物イオンに加え水酸化物イオンとは異なるアニオン(例えば、酸化物イオン、カルボネートイオン)、及び/又は遷移金属イオンとは異なるカチオン(特に、アルカリ金属イオン)も有する化合物をも包含する。好ましいアルカリ金属イオンは、カリウム−及び特にナトリウムイオンである。ここで、(水酸化物イオンとは異なる)アニオン、及び(遷移金属イオンとは異なる)カチオンのモル割合は同一である必要はない。   The method of the present invention relates to the production of transition metal hydroxides. Here, within the scope of the present invention, “transition metal hydroxide” includes not only stoichiometrically pure transition metal hydroxide, but also water in addition to transition metal ions and hydroxide ions. Also included are compounds that also have anions (eg, oxide ions, carbonate ions) that are different from oxide ions and / or cations (particularly alkali metal ions) that are different from transition metal ions. Preferred alkali metal ions are potassium and in particular sodium ions. Here, the molar ratio of the anion (different from the hydroxide ion) and the cation (different from the transition metal ion) need not be the same.

本発明の一実施の形態では、遷移金属水酸化物は特に、アニオンの合計数に対して、全部で0.01〜55モル%、好ましくは0.2〜50モル%の(水酸化物イオンとは異なる)アニオンを有する。水酸化物イオンとは異なる、好ましいアニオンは、オキシド(酸化物)である。   In one embodiment of the invention, the transition metal hydroxide is in particular 0.01-55 mol%, preferably 0.2-50 mol% (hydroxide ions), based on the total number of anions. Has an anion). A preferred anion, which is different from the hydroxide ion, is an oxide (oxide).

本発明の一実施の形態では、遷移金属水酸化物は、遷移金属カチオンの含有量に対して、0.01〜10モル%、好ましくは0.2〜6.0モル%の(遷移金属イオンとは異なる)カチオンを有する。遷移金属とは異なる、好ましいカチオンは、Al3+である。 In one embodiment of the present invention, the transition metal hydroxide is 0.01 to 10 mol%, preferably 0.2 to 6.0 mol% (transition metal ion, based on the content of the transition metal cation. Has a cation). A preferred cation that is different from the transition metal is Al 3+ .

本発明の一実施の形態では、遷移金属水酸化物は、アニオンX又はカルボネートが検知されないオキシ水酸化物である。   In one embodiment of the invention, the transition metal hydroxide is an oxyhydroxide in which no anion X or carbonate is detected.

本発明の一実施の形態では、遷移金属は、Cr、V、Mn、Ni、Fe、Co、Zn、Ti、Zr及び上述したもの1種以上の混合物、又はアルカリ金属、アルミニウム、又はマグネシウムとの混合物から選ばれ、好ましくはNi、Mn、Co、及び場合によりアルカリ金属、アルミニウム及びマグネシウムから選ばれる1種以上の更なる金属の混合物から選ばれる。   In one embodiment of the present invention, the transition metal is Cr, V, Mn, Ni, Fe, Co, Zn, Ti, Zr and a mixture of one or more of those described above, or an alkali metal, aluminum, or magnesium. Selected from a mixture, preferably from a mixture of Ni, Mn, Co, and optionally one or more further metals selected from alkali metals, aluminum and magnesium.

本発明の一実施の形態では、遷移金属水酸化物は、一般式(I)
NiMn(OH)(CO (I)
(但し、記号は以下のように定義される:
Mは、Co、又はCoとZn、Cu、Ti、Zr、Al及びMgから選ばれる少なくとも1種の元素の組合せであり、
Xは、ハロゲン化物、例えば、臭化物、好ましくはクロリド、より好ましくはフルオリド、更にサルフェート、ニトレート、又はカルボキシレート、好ましくはC−C−カルボキシレート、特にベンゾエート又はアセテートから選ばれ、
aは、0.15から0.8の範囲、好ましくは0.18〜0.52の範囲の数であり、
bは、0.1〜0.8の範囲、好ましくは0.2〜0.7の範囲の数であり、
cは、0.02〜0.5の範囲、好ましくは0.05〜0.35の範囲の数であり、
ここでa+b+c=1.0であり、
0≦w≦0.3、好ましくは0.001<w<0.01であり、
0≦x<1、好ましくは0.3<x<1であり、
1<y≦2、好ましくは1<y<1.7であり、
0≦t≦0.3である)
に相当する。
In one embodiment of the invention, the transition metal hydroxide has the general formula (I)
Ni a Mn b M c O x (OH) y X w (CO 3) t (I)
(However, the symbols are defined as follows:
M is Co or a combination of Co and at least one element selected from Zn, Cu, Ti, Zr, Al and Mg;
X is selected from halides such as bromides, preferably chloride, more preferably fluoride, furthermore sulfates, nitrates or carboxylates, preferably C 1 -C 7 -carboxylates, especially benzoates or acetates;
a is a number in the range of 0.15 to 0.8, preferably in the range of 0.18 to 0.52.
b is a number in the range of 0.1 to 0.8, preferably in the range of 0.2 to 0.7;
c is a number in the range of 0.02 to 0.5, preferably in the range of 0.05 to 0.35;
Where a + b + c = 1.0,
0 ≦ w ≦ 0.3, preferably 0.001 <w <0.01,
0 ≦ x <1, preferably 0.3 <x <1,
1 <y ≦ 2, preferably 1 <y <1.7,
(0 ≦ t ≦ 0.3)
It corresponds to.

好ましい一実施の形態では、X=サルフェート、及びw=0.005である。   In one preferred embodiment, X = sulfate and w = 0.005.

本発明に従う方法は、攪拌容器内、例えば不連続的(バッチ式)又は連続的に運転される攪拌タンク内で行われる。ここで、攪拌タンクは、アドオン(追加物)、内部構造、及び/又はアディション(添加物)を有することができる。   The process according to the invention is carried out in a stirred vessel, for example in a stirred tank that is operated discontinuously (batch) or continuously. Here, the agitation tank can have add-ons (additives), internal structures, and / or additions (additives).

本発明の範囲内で、少なくとも1種の遷移金属塩の水溶液は簡略化して、遷移金属塩の水溶液とも称される。   Within the scope of the present invention, an aqueous solution of at least one transition metal salt is simplified and is also referred to as an aqueous solution of a transition metal salt.

遷移金属塩の水溶液は、少なくとも1種の遷移金属塩を含むことができ、好ましくは2種、又は3種の遷移金属、特に2種又は3種の遷移金属の塩を含むことができる。遷移金属塩としては特に、遷移金属(複数種類の場合を含む)の水溶性塩が適切であり、すなわち蒸留水に対して、少なくとも25g/lの溶解度(室温で測定)を有する、好ましくは少なくとも50g/lの溶解度を有する塩が適切である。好ましい遷移金属塩、特にニッケル、コバルト、及びマンガンの塩は例えば、遷移金属のカルボン酸塩、特にアセテート、更にサルフェート、ニトレート、ハロゲン化物、特に臭化物、クロリドで、ここで遷移金属(複数種類の場合も含む)は好ましくは、酸化状態が+2で存在する。このような溶液は好ましくは、pH値が2〜7の範囲、特に好ましくは2.5〜6の範囲である。   The aqueous solution of the transition metal salt can contain at least one transition metal salt, preferably two or three transition metals, in particular two or three transition metal salts. Particularly suitable as transition metal salts are water-soluble salts of transition metals (including multiple cases), ie having a solubility (measured at room temperature) of at least 25 g / l in distilled water, preferably at least A salt having a solubility of 50 g / l is suitable. Preferred transition metal salts, in particular nickel, cobalt and manganese salts are, for example, transition metal carboxylates, in particular acetates, in addition sulfates, nitrates, halides, in particular bromides, chlorides, in which transition metals (in the case of several types) Also preferably exists in an oxidation state of +2. Such a solution preferably has a pH value in the range 2-7, particularly preferably in the range 2.5-6.

遷移金属として例えば、第1周期の遷移金属が適切であり、更にジルコニウム、及びモリブデンが適切である。好ましくは、Cr、V、Ni、Mn、Co、Fe、Zn、Zr、Cr及びTiである。好ましくは、上述した遷移金属の少なくとも2種の混合物が選択され、特に好ましくは、上述した遷移金属の少なくとも3種、又は少なくとも2種と、マグネシウム、アルミニウム又はカルシウムの混合物が選択される。   As the transition metal, for example, a transition metal in the first period is suitable, and zirconium and molybdenum are suitable. Preferably, Cr, V, Ni, Mn, Co, Fe, Zn, Zr, Cr and Ti are used. Preferably, a mixture of at least two transition metals as described above is selected, particularly preferably a mixture of at least three or at least two transition metals as described above and magnesium, aluminum or calcium.

本発明の一実施の形態では、遷移金属は、Cr、V、Ni、Mn、Co、Fe、Zn、Zr、Cr及びTi、及び上記遷移金属の1種以上の混合物から選ばれ、及び特に好ましくは上記遷移金属の少なくとも3種、又は少なくとも2種と、マグネシウム、アルミニウム又はカルシウムの混合物から選ばれる。   In one embodiment of the invention, the transition metal is selected from Cr, V, Ni, Mn, Co, Fe, Zn, Zr, Cr and Ti, and mixtures of one or more of the above transition metals, and particularly preferred. Is selected from a mixture of at least three or at least two of the above transition metals and magnesium, aluminum or calcium.

本発明の一実施の形態では、遷移金属は、Ni、Mn及びCoの組合せとして選択される。   In one embodiment of the invention, the transition metal is selected as a combination of Ni, Mn and Co.

本発明の一実施の形態では、遷移金属(複数種の場合も含む)の水溶液(該水溶液は、水の他に、1種以上の有機溶媒、例えばエタノール、メタノール、又はイソプロパノールを、水に対して例えば15体積%以下で含む)から進行することができる。本発明の他の実施の形態では、遷移金属塩(複数種の場合も含む)の水溶液(該水溶液は、有機溶媒を、水に対して0.1質量%(重量%)未満の量で含むか、又は好ましくは有機溶媒を含まない)から進行することができる。   In one embodiment of the present invention, an aqueous solution of a transition metal (including a plurality of types) (in addition to water, the aqueous solution contains one or more organic solvents such as ethanol, methanol, or isopropanol with respect to water. For example, 15 volume% or less). In another embodiment of the present invention, an aqueous solution of a transition metal salt (including a plurality of types) (the aqueous solution contains an organic solvent in an amount of less than 0.1% by weight (% by weight) based on water). Or preferably free of organic solvents).

本発明の一実施の形態では、使用される遷移金属(複数種の場合も含む)の水溶液は、アンモニア、アンモニウム塩、又は1種以上の有機アミン、例えばメチルアミン、又はエチレンジアミンを含む。アンモニア又は有機アミンは、別個に加えることができ、又はこれらは、遷移金属塩の錯体塩の解離(分裂)によって、水溶液中に形成されることができる。好ましくは、遷移金属(複数種の場合も含む)の水溶液は、遷移金属Mに対して、10モル%未満のアンニア、又は有機アミンを含む。本発明の特に好ましい実施の形態では、遷移金属の水溶液は、アンモニア又は有機アミンを測定可能な割合で含まない。   In one embodiment of the invention, the aqueous solution of the transition metal (including multiple types) used comprises ammonia, an ammonium salt, or one or more organic amines such as methylamine or ethylenediamine. Ammonia or organic amines can be added separately or they can be formed in an aqueous solution by dissociation (splitting) of a complex salt of a transition metal salt. Preferably, the aqueous solution of the transition metal (including a plurality of types) contains less than 10 mol% of annia or organic amine with respect to the transition metal M. In a particularly preferred embodiment of the invention, the aqueous transition metal solution does not contain measurable proportions of ammonia or organic amines.

好ましいアンモニア塩は、例えばアンモニウムサルフェート、及びアンモニウムスルフィットであっても良い。   Preferred ammonia salts may be, for example, ammonium sulfate and ammonium sulfite.

遷移金属塩の水溶液は例えば、遷移金属の合計濃度が0.01〜5モル/1l溶液の範囲、好ましくは1〜3モル/1l溶液の範囲であることができる。   For example, the transition metal salt aqueous solution may have a total transition metal concentration in the range of 0.01 to 5 mol / l solution, preferably 1 to 3 mol / l solution.

本発明の一実施の形態では、遷移金属塩の水溶液中の遷移金属のモル割合は、カソード材料、もしくは遷移金属混合酸化物の所望の化学量論に適合される。ここで、種々の遷移金属カーボネートは、溶解度がそれぞれ異なっていることが、場合によっては配慮される。   In one embodiment of the invention, the molar proportion of transition metal in the aqueous solution of the transition metal salt is adapted to the desired stoichiometry of the cathode material, or transition metal mixed oxide. Here, it is considered in some cases that various transition metal carbonates have different solubilities.

遷移金属の水溶液は、(1種以上の)遷移金属塩の対イオン(counter ion)の他に、1種以上の更なる塩を含むことができる。ここで、塩は好ましくは、Mと(やや)溶けにくい塩を形成するものではなく、又は例えば(pHが変化した時にカーボネートの沈殿を形成可能な)ナトリウム、カリウム、マグネシウム、又はカルシウムの炭酸水素塩である。   In addition to the counter ion of the transition metal salt (one or more), the aqueous solution of the transition metal can contain one or more additional salts. Here, the salt preferably does not form a (slightly) insoluble salt with M, or, for example, sodium, potassium, magnesium, or calcium bicarbonate (which can form a carbonate precipitate when the pH changes) Salt.

本発明の他の実施の形態では、1種以上の遷移金属塩の水溶液は、更なる塩を含まない。   In other embodiments of the present invention, the aqueous solution of one or more transition metal salts does not contain additional salts.

本発明の一実施の形態では、遷移金属の水溶液は、1種以上の添加剤、例えばバイオサイド、錯化剤、例えばアンモニア、キレート剤、界面活性剤、カルボン酸、及びバッファーを含むことができる。本発明の他の実施の形態では、遷移金属塩の水溶液は、添加剤を含まない。   In one embodiment of the present invention, the aqueous transition metal solution can include one or more additives such as biocides, complexing agents such as ammonia, chelating agents, surfactants, carboxylic acids, and buffers. . In another embodiment of the invention, the aqueous solution of the transition metal salt does not contain an additive.

遷移金属塩の水溶液中に存在可能な、適切な還元剤の例は、スルフィット、特にナトリムスルフィット、ナトリムハイドロージェンスルフィット、カリウムスルフィット、カリウムビスルフィット、アンモニウムスルフィット、更にヒドラジン、及びヒドラジンの塩、例えばハドロージェンサルフェート、更に水溶性の有機還元剤、例えばアスコルビン酸、又はアルデビドである。   Examples of suitable reducing agents that can be present in an aqueous solution of a transition metal salt include sulfite, particularly sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, potassium sulfite, potassium bisulphite, ammonium sulfite, and hydrazine, and Salts of hydrazine such as hadrogen sulfate, and further water-soluble organic reducing agents such as ascorbic acid or aldevid.

例えば、遷移金属塩の水溶液にアルカリ金属水酸化物の溶液を加えることによって、少なくとも1種のアルカリ金属水酸化物の水溶液と組合せて良い。特に好ましいアルカリ金属水酸化物(アルカリ金属ヒドロキシド)は、ナトリウムヒドロキシド、及びカリウムヒドロキシドである。   For example, it may be combined with an aqueous solution of at least one alkali metal hydroxide by adding an alkali metal hydroxide solution to an aqueous solution of a transition metal salt. Particularly preferred alkali metal hydroxides (alkali metal hydroxides) are sodium hydroxide and potassium hydroxide.

本発明の一実施の形態では、ナトリウムヒドロキシド又はカリウムヒドロキシドの水溶液を、遷移金属のアセテート、サルフェート、又はニトレートの水溶液に加えることによって、沈殿が行われる。   In one embodiment of the invention, precipitation is performed by adding an aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide to an aqueous solution of transition metal acetate, sulfate, or nitrate.

アルカリ金属ヒドロキシドの水溶液は、ヒドロキシドの濃度が、0.1〜3モル/lであることができ、これは1〜2.5モル/lであることが好ましい。   The aqueous solution of alkali metal hydroxide can have a hydroxide concentration of 0.1 to 3 mol / l, preferably 1 to 2.5 mol / l.

アルカリ金属水酸化物の水溶液は、1種以上の更なる塩、例えばアンモニウム塩、特にアンモニウムヒドロキシド、アンモニウムサルフェート、又はアンモニウムスルフィットを含むことができる。一実施の形態では、モル割合NH:遷移金属を、0.01〜0.9、特に好ましくは0.08〜0.65に設定することができる。 The aqueous solution of alkali metal hydroxide can contain one or more further salts, for example ammonium salts, in particular ammonium hydroxide, ammonium sulfate or ammonium sulfite. In one embodiment, the molar ratio NH 3 : transition metal can be set to 0.01 to 0.9, particularly preferably 0.08 to 0.65.

本発明の一実施の形態では、アルカリ金属水酸化物の水溶液は、アンモニア、又は1種以上の有機アミン、例えばメラミンを含むことができる。   In one embodiment of the present invention, the alkali metal hydroxide aqueous solution may comprise ammonia or one or more organic amines, such as melamine.

本発明の他の実施の形態では、1種以上のアンモニウム塩、アンモニア、又は1種以上の有機アミンを、別個に反応混合物に加えることができる。   In other embodiments of the invention, one or more ammonium salts, ammonia, or one or more organic amines can be added separately to the reaction mixture.

この組合せは、1工程以上で、それぞれ連続的に、又は不連続的に行うことができる。1つ以上の供給個所を介して、アルカリ金属水酸化物の溶液を、攪拌容器に供給することができ、及びそれぞれの供給個所を液体レベルの上側、又は下側に設けることができる。特に、攪拌器によって形成された(攪拌タンクの)渦に(正確に)計量導入することができる。従って更に、遷移金属塩の水溶液を、1つ以上の供給個所を介して、攪拌容器に計量導入することができる(特定の供給個所が、液体レベルの上側、又は下側に設けられている)。特に、攪拌器によって形成された(攪拌タンクの)渦に、正確に計量導入することができる。   This combination can be performed continuously or discontinuously in one or more steps. Via one or more supply points, a solution of alkali metal hydroxide can be supplied to the stirring vessel, and each supply point can be provided above or below the liquid level. In particular, it can be metered (exactly) into the vortex (of the stirring tank) formed by the stirrer. Thus, further, an aqueous solution of the transition metal salt can be metered into the stirring vessel via one or more supply points (specific supply points are provided above or below the liquid level). . In particular, it can be accurately metered into the vortex (of the stirring tank) formed by the stirrer.

本発明の一実施の形態では、アルカリ金属水酸化物の溶液が、1種の遷移金属塩の水溶液の複数種のものと一緒に、それぞれ分離された供給個所を介して、攪拌容器内に供給される。本発明の他の実施の形態では、一体化(組合せ)は、アルカリ金属水酸化物の溶液を、本発明の方法を行うための所望の全ての遷移金属を塩として含む水溶液と一緒に、それぞれ分離した供給個所を介して攪拌容器に供給することによって行われる。後者の手順では、種々の遷移金属の濃度割合の不均一正が容易に防止できるという長所を有している。   In one embodiment of the present invention, an alkali metal hydroxide solution is fed into a stirring vessel through separate feed points together with a plurality of one kind of transition metal salt aqueous solution. Is done. In other embodiments of the present invention, the integration (combination) comprises each of a solution of alkali metal hydroxide, together with an aqueous solution containing all the desired transition metals as salts for performing the method of the present invention. It is carried out by supplying the stirring vessel through a separate supply point. The latter procedure has the advantage that non-uniformity in the concentration ratios of various transition metals can be easily prevented.

遷移金属塩の水溶液と少なくとも1種のアルカリ金属水酸化物の溶液を一体化することによって、遷移金属水酸化物の水性懸濁物が得られ、ここで遷移金属水酸化物が沈殿する。ここで、水性の連続相は、本発明の範囲内では母液とも称され、水溶性の塩、及び場合により、更なる、溶液中に存在する添加剤を含む。水溶性の塩として、例えば、対象となる遷移金属の対イオンのアルカリ金属塩、例えばナトリウムアセテート、カリウムアセテート、ナトリウムサルフェート、カリウムサルフェート、ナトリウムニトレート、カリウムニトレート、ナトリウムハロゲン化物、カリウムハロゲン化物が例示され、これには、対応するアンモニウム塩、例えばアンモニウムニトレート、アンモニウムサルフェート、及び/又はアンモニウムハロゲン化物が含まれる。極めて好ましくは、母液は、ナトリウムクロリド、カリウムクロリド、又はアンモニウムクロリドを含む。更に、母液は追加的に、塩、場合により(導入される)添加剤、及び過剰のアルカリ金属水酸化物を含むことができ、更に沈殿しない遷移金属を遷移金属塩として含むことができる。   By integrating an aqueous solution of the transition metal salt and a solution of at least one alkali metal hydroxide, an aqueous suspension of the transition metal hydroxide is obtained, where the transition metal hydroxide precipitates. Here, the aqueous continuous phase, also referred to as mother liquor within the scope of the present invention, comprises a water-soluble salt and optionally further additives present in the solution. Examples of water-soluble salts include alkali metal salts of the transition metal of interest, such as sodium acetate, potassium acetate, sodium sulfate, potassium sulfate, sodium nitrate, potassium nitrate, sodium halide, potassium halide. Illustrative and include the corresponding ammonium salts such as ammonium nitrate, ammonium sulfate, and / or ammonium halide. Most preferably, the mother liquor contains sodium chloride, potassium chloride, or ammonium chloride. Furthermore, the mother liquor can additionally contain salts, optionally (introduced) additives, and excess alkali metal hydroxides, and can further contain transition metals that do not precipitate as transition metal salts.

母液のpH値は、(母液を23℃に冷却した後に測定して)好ましくは9〜12.7の範囲、特に好ましくは10.5〜12.2の範囲である。   The pH value of the mother liquor is preferably in the range of 9 to 12.7, particularly preferably in the range of 10.5 to 12.2 (measured after the mother liquor has been cooled to 23 ° C.).

遷移金属混合物の形態学、及び表面特性は、か焼工程のみならず前駆体を製造する工程にも影響し得ることがわかった。ここで、機械的な出力を大きな値で導入することによって、形態学(モーホロジー)を制御することができることがわかった。より大きな値の機械的なエネルギーを、より大きな体積に投入することは、機械的に困難である。このような困難性を克服するために、少なくとも1つの更なる区分内で、懸濁物の一部に、(懸濁物の一部に対して)50〜10000W/lの範囲、好ましくは200〜2500W/l(リットル当たりのワット)の機械的な出力を連続的に導入し、そしてその後に、前記一部を攪拌容器に戻す。   It has been found that the morphology and surface properties of the transition metal mixture can affect not only the calcination process but also the process of producing the precursor. Here, it was found that the morphology can be controlled by introducing a mechanical output with a large value. It is mechanically difficult to put a larger value of mechanical energy into a larger volume. In order to overcome such difficulties, in at least one further section, a part of the suspension is in the range of 50-10000 W / l (relative to the part of the suspension), preferably 200 A mechanical power of ˜2500 W / l (watts per liter) is continuously introduced and then the part is returned to the stirred vessel.

本発明の一実施の形態では、更なる区分に導入される出力密度、従って単位体積当たりの出力は、攪拌容器におけるものの、約50〜100倍高い。   In one embodiment of the invention, the power density introduced into the further section, and thus the power per unit volume, is about 50 to 100 times higher than in the stirred vessel.

ここで個別の区分として、ポンプ、インサート、混合ユニット、湿式ミル、攪拌タンク、及び均質化器を選ぶことができ、ここで、更なる区分として選ばれた攪拌タンクは、好ましくは、上記に記載した攪拌容器の体積よりも明確に小さい体積を有する。   Here, as individual sections, pumps, inserts, mixing units, wet mills, stirring tanks, and homogenizers can be selected, where the stirring tanks selected as further sections are preferably as described above. Having a volume that is clearly smaller than the volume of the stirred vessel.

特に好ましいポンプの例は、遠心力ポンプ、及び周囲ホイールポンプ(peripheral wheel pump)である。   Examples of particularly preferred pumps are centrifugal pumps and peripheral wheel pumps.

別個の区分として、別個の容器が使用可能であり、又は攪拌容器中のインサートが使用可能である。ここで、インサートは、本来の攪拌容器の体積内に存在し、しかしながら区分けされており、及び独自の混合ユニットを有している設備部分であると理解される。例えばインサートとして、攪拌容器内に存在し及び反応混合物に浸漬し、そして更なる攪拌器、例えばプロペラを有する攪拌器を使用して攪拌される管を選ぶことができる。これにより、攪拌容器内に区分が形成される。区分体積の全体積に対する割合は、0.01〜15体積%、好ましくは0.1〜10体積%である。一変形例では、このような区分が複数存在し、これらの区分は同じ、又は異なる大きさを有することができる。   As separate sections, separate containers can be used, or inserts in stirred containers can be used. Here, the insert is understood to be a piece of equipment that exists within the volume of the original stirring vessel, but is partitioned and has its own mixing unit. For example, as an insert, one can choose a tube that is present in a stirred vessel and immersed in the reaction mixture and stirred using a further stirrer, for example a stirrer with a propeller. Thereby, a division is formed in the stirring vessel. The ratio of the divided volume to the total volume is 0.01 to 15% by volume, preferably 0.1 to 10% by volume. In one variation, there are a plurality of such segments, which may have the same or different sizes.

ここで「連続的に導入する(与える)」は、沈殿を行う間、発生した懸濁物の複数の小さな体積を、より短い間隔で、又は発生した懸濁物の所定の部分流を絶え間なく、攪拌容器から取り出し、混合エネルギーを導入し、そして次にその部分を再度攪拌容器に戻すことを意味すると理解される。   Here, “introducing (giving)” continuously refers to a plurality of small volumes of the generated suspension during the precipitation, at shorter intervals, or continuously with a predetermined partial stream of the generated suspension. , Understood to mean removing from the stirring vessel, introducing mixing energy and then returning the part back to the stirring vessel.

攪拌タンク内への機械的エネルギーの導入は、例えば、強力な攪拌によって行うことができる。このような攪拌は、(大きな)攪拌容器内のものよりも、相当に単純である。   The introduction of mechanical energy into the stirring tank can be performed, for example, by vigorous stirring. Such agitation is much simpler than in a (large) agitation vessel.

本発明の一変形例では、機械的エネルギーを、少なくとも部分的に、超音波によって導入することができる。   In a variant of the invention, the mechanical energy can be introduced at least partly by ultrasound.

ここで小さな体積は、例えば攪拌タンクの場合には、上述した攪拌容器の0.1〜10%であることができ、これに対してポンプ、又は湿式ミル(湿式グラインダー)の場合には、より小さく、0.01〜0.0099%であることができる。
本発明の一実施の形態では、攪拌容器に、別個の容器が設置され、例えばこれは、ポンプ循環系によって攪拌容器と結合されている。本発明の他の実施の形態では、攪拌容器は2つ又は複数の分離した容器(これらは1つ以上のポンプ循環系で攪拌容器と結合されている)で構成されている。
Here, for example, in the case of a stirring tank, the small volume can be 0.1 to 10% of the stirring container described above, whereas in the case of a pump or a wet mill (wet grinder), It can be as small as 0.01 to 0.0099%.
In one embodiment of the invention, a separate vessel is installed in the agitation vessel, for example it is coupled to the agitation vessel by a pump circulation system. In another embodiment of the present invention, the agitation vessel is comprised of two or more separate vessels (which are coupled to the agitation vessel by one or more pump circulation systems).

「ポンプ循環系」は、好ましくは、反応器の部分量を反応器から連続的に取り出し、これを別箇の容器に導入し、及び別箇の容器に流した後に、反応器に再度戻す装置であると理解される。ここで、流れを維持するために、ポンプが使用される。特定の実施の形態では、別個の容器内に存在する装置がポンプ作用を有し、これにより別個のポンプユニット無しで運転することができる。   The “pump circulation system” is preferably a device that continuously removes a portion of the reactor from the reactor, introduces it into a separate container, and flows it back into the separate container before returning it to the reactor again. It is understood that. Here, a pump is used to maintain the flow. In certain embodiments, the device residing in a separate container has a pumping action, which allows it to operate without a separate pump unit.

本発明の一実施の形態では、本発明の方法を行う際、合計懸濁物に対して、2〜25W/lの範囲、好ましくは3〜17W/lの範囲の平均出力が投入される。   In one embodiment of the invention, when carrying out the method of the invention, an average power in the range of 2-25 W / l, preferably in the range of 3-17 W / l, is applied to the total suspension.

本発明の一実施の形態では、機械的出力の20〜80%、好ましくは少なくとも30%、特に好ましくは少なくとも40%の機械的出力が、更なる区分に投入される。   In one embodiment of the invention, 20-80% of the mechanical output, preferably at least 30%, particularly preferably at least 40% of the mechanical output is put into the further section.

本発明の一実施の形態では、本発明に従う方法は、20〜90℃の温度範囲、好ましくは30〜80℃の温度範囲、特に好ましくは35〜75℃の温度範囲で行われる。ここで、攪拌容器内の温度が測定される。一つ以上の更なる容器内の温度は、攪拌容器内の温度とは異なることができる。   In one embodiment of the invention, the process according to the invention is carried out in a temperature range of 20-90 ° C., preferably in a temperature range of 30-80 ° C., particularly preferably in a temperature range of 35-75 ° C. Here, the temperature in the stirring vessel is measured. The temperature in one or more further containers can be different from the temperature in the stirred container.

本発明に従う方法は、空気下、不活性雰囲気下、例えば希ガス−又は窒素雰囲気下で、又は還元性雰囲気下で行うことができる。還元性ガスの例として、例えば、CO及びSOが挙げられる。不活性雰囲気下で行うことが好ましい。 The process according to the invention can be carried out under air, under an inert atmosphere, for example under a noble gas- or nitrogen atmosphere, or under a reducing atmosphere. Examples of reducing gas include CO and SO 2 . It is preferable to carry out in an inert atmosphere.

本発明に従う方法は、水溶液及び懸濁液の蒸気圧を下回ることがなければ、任意の圧力で行うことができる。適切なものは例えば、1〜10バール、好ましくは標準圧力である。   The process according to the invention can be carried out at any pressure as long as it does not fall below the vapor pressure of the aqueous solution and suspension. Suitable are, for example, 1 to 10 bar, preferably standard pressure.

本発明の一実施の形態では、攪拌容器内で測定して、平均固体含有量を70〜1000g/lの範囲、好ましくは80〜500g/lの範囲に処理する。   In one embodiment of the present invention, the average solid content is measured in a stirred vessel to a range of 70 to 1000 g / l, preferably 80 to 500 g / l.

本発明の一実施の形態では、攪拌容器内の平均滞留時間を、2〜18時間の範囲、好ましくは4〜14時間の範囲に処理する。   In one embodiment of the invention, the average residence time in the stirring vessel is treated in the range of 2-18 hours, preferably in the range of 4-14 hours.

本発明の一実施の形態では、容器内の平均滞留時間を、0.01〜0.5秒の範囲、好ましくは0.2秒の範囲に処理する。   In one embodiment of the invention, the average residence time in the container is treated in the range of 0.01 to 0.5 seconds, preferably in the range of 0.2 seconds.

本発明の一実施の形態では、更なる容器内の平均滞留時間は、攪拌容器内の平均滞留時間の千分の一以下であるが、しかしながら少なくとも100万分の1である。   In one embodiment of the invention, the average residence time in the further vessel is less than one thousandth of the average residence time in the stirred vessel, but at least one millionth.

本発明に従う方法は、定常状態(steady state)、又は非定常状態で行うことができ、ここで、定常状態が好ましい。   The process according to the invention can be carried out in steady state or unsteady state, where steady state is preferred.

本発明に従う方法に従って製造される遷移金属水酸化物では、非常に良好な形態学(モーホロジー)が得られる。すなわちこれは、平均粒子径(D50)が、6〜12μm、好ましくは7〜12μmを有する。ここで、平均粒子径(D50)は、本発明の範囲内で、(例えば光散乱によって求めることができるような)体積ベースの粒子径の中央値を示す。   With transition metal hydroxides produced according to the process according to the invention, very good morphology is obtained. That is, it has an average particle size (D50) of 6-12 μm, preferably 7-12 μm. Here, the average particle size (D50) represents the median value of the volume-based particle size (as can be determined, for example, by light scattering) within the scope of the present invention.

本発明の一実施の形態では、沈殿した遷移金属水酸化物を、母液から分離する。「母液」の概念については前に説明した。   In one embodiment of the invention, the precipitated transition metal hydroxide is separated from the mother liquor. The concept of “mother liquor” has been explained previously.

分離を連続的に行う場合、それぞれ生成する懸濁物の代表的な部分、又は非代表的な部分を、例えば一定量で反応容器から取り出すことができる。従って例えば、反応容器からの取出しの過程で、分離された母液、又は遷移金属水酸化物を取出すことが可能である。反応容器からの取出しにおいて、所定の粒子径を有する遷移金属水酸化物を、取出すことも可能であり、好ましい。後者の両方の実施の形態は通常、非定常状態のモードで反応を行うことに適用される。   When the separation is carried out continuously, a representative or non-representative part of the resulting suspension can be removed from the reaction vessel, for example, in a fixed amount. Thus, for example, it is possible to remove the separated mother liquor or transition metal hydroxide in the course of removal from the reaction vessel. In taking out from the reaction vessel, a transition metal hydroxide having a predetermined particle diameter can be taken out, which is preferable. Both latter embodiments usually apply to conducting the reaction in a non-steady state mode.

分離は例えば、ろ過、遠心力、デカンテーション、スプレー乾燥、又は沈殿によって行われるか、又は上述した操作の2つ以上の組合せによって行われる。装置として例えば、フィルタープレス、ベルトフィルター、ハイドロサイクロン、傾斜板浄化器、又は上記装置の組合せが適切である。   Separation is performed, for example, by filtration, centrifugal force, decantation, spray drying, or precipitation, or by a combination of two or more of the operations described above. For example, a filter press, a belt filter, a hydrocyclone, an inclined plate purifier, or a combination of the above devices is suitable as the device.

分離において特に、分離がろ過によって行われる場合には、1工程以上の洗浄工程を後に行うことができる。例えば、純粋な水で洗浄するか、又はアルカリ金属カーボネート又はアルカリ金属水酸化物の水溶液で、特にナトリウムカーボネート、カリウムカーボネート、ナトリウムヒドロキシド、カリウムヒドロキシド、リチウムヒドロキシド、又はアンモニアの水溶液で洗浄することができる。水が好ましい。   In the separation, particularly when the separation is performed by filtration, one or more washing steps can be performed later. For example, washing with pure water or with an aqueous solution of alkali metal carbonate or alkali metal hydroxide, in particular with an aqueous solution of sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide or ammonia be able to. Water is preferred.

洗浄工程は例えば、圧力を上昇させて、又は温度を上昇させて、例えば30〜50℃で行うことができる。他の変形例では、1工程以上の洗浄工程が室温で行われる。   The washing step can be performed, for example, at 30 to 50 ° C. by increasing the pressure or increasing the temperature. In another variation, one or more cleaning steps are performed at room temperature.

洗浄工程の効率は、分析的処理で調べることができる。例えば、洗浄水中の遷移金属Mの含有量を分析することができる。   The efficiency of the washing process can be examined by analytical processing. For example, the content of the transition metal M in the wash water can be analyzed.

アルカリ金属カルボネートの水溶液の替りに水を使用して洗浄する場合、洗浄水の導電性試験を使用して、水溶性物質、例えば水溶性塩を洗浄除去可能か否か調べることができる。   When washing is performed using water instead of an aqueous solution of alkali metal carbonate, it is possible to examine whether or not water-soluble substances such as water-soluble salts can be washed and removed using a conductivity test of the washing water.

分離において、1工程以上の乾燥工程を後に行うことができる。乾燥工程は、室温で、又はより高い温度で行うことができる。例えば、30〜150℃の温度で乾燥させることができる。   In the separation, one or more drying steps can be performed later. The drying step can be performed at room temperature or at a higher temperature. For example, it can be dried at a temperature of 30 to 150 ° C.

乾燥工程は、標準圧力、又は減圧下、例えば10mbar〜500mbarの範囲の圧力で行うことができる。   The drying step can be carried out at standard pressure or under reduced pressure, for example at a pressure in the range of 10 mbar to 500 mbar.

本発明の一実施の形態では、乾燥は空気下に行われる。   In one embodiment of the invention, the drying is performed under air.

本発明の一実施の形態では、本発明に従う方法で製造された前駆体は、場合によっては行われる1工程以上の乾燥工程の後に、なお物理的に結合した水を含んでいる。   In one embodiment of the invention, the precursor produced by the method according to the invention still contains physically bound water after one or more optional drying steps.

本発明の一実施の形態では、分離の後に、1工程以上の洗浄工程、及び場合により1工程以上の乾燥工程が行われる。   In one embodiment of the invention, after the separation, one or more cleaning steps and optionally one or more drying steps are performed.

遷移金属混合酸化物の前駆体の水分含有量、及び粒子径は、母液の分離後、好ましくは乾燥の後に測定される。   The water content and particle size of the transition metal mixed oxide precursor are measured after separation of the mother liquor, preferably after drying.

本発明の一実施の形態では、直径が20μmを超える遷移金属水酸化物の粒子を、例えば篩分けによって分離する。篩分けを所望する場合、好ましくは乾燥の後に篩分けが行われる。好ましくは、直径が32μmを超える、特に好ましくは50μmを超える遷移金属水酸化物の粒子が分離される。   In one embodiment of the present invention, transition metal hydroxide particles having a diameter greater than 20 μm are separated, for example, by sieving. If sieving is desired, sieving is preferably performed after drying. Preferably, particles of transition metal hydroxide with a diameter of more than 32 μm, particularly preferably more than 50 μm, are separated.

本発明に従う方法によれば、遷移金属水酸化物は粒子状体で得ることができ、これは簡略化して前駆体とも称される。本発明に従う方法により製造された前駆体は、リチウムイオン電池のためのカソード用の電極材料の製造に非常に適している。   According to the process according to the invention, the transition metal hydroxide can be obtained in particulate form, which is also referred to simply as precursor. The precursors produced by the method according to the invention are very suitable for the production of electrode materials for cathodes for lithium ion batteries.

本発明の更なる対象は、Cr、V、Mn、Ni、Fe、Co、Zn、Ti及びZrの水酸化物から選ばれる少なくとも1種の遷移金属水酸化物を含む、粒子状態の遷移金属水酸化物であって、基本的に球状であり、直径が50μmを超える粒子部分が0.1質量%未満であり、平均直径(D50)が6〜12μmの範囲であり、及びタンプ密度が少なくとも(1.95+0.03・(D50)/μm)kg/lであることを特徴とする遷移金属水酸化物である。このような粒子状体の遷移金属水酸化物は、本発明の範囲内で、簡略化して、本発明に従う遷移金属水酸化物とも称される。   A further object of the present invention is a particulate transition metal water comprising at least one transition metal hydroxide selected from the hydroxides of Cr, V, Mn, Ni, Fe, Co, Zn, Ti and Zr. The oxide is essentially spherical, the part of the particles having a diameter of more than 50 μm is less than 0.1% by mass, the average diameter (D50) is in the range of 6-12 μm, and the tamp density is at least ( 1.95 + 0.03 · (D50) / μm) kg / l. Such particulate transition metal hydroxides are also referred to simply as transition metal hydroxides according to the present invention within the scope of the present invention.

本発明の一実施の形態では、遷移金属は、Cr、V、Mn、Ni、Fe、Co、Zn、Ti、Zr及び上述したものの1種以上の混合物、又はアルカリ金属、アルミニウム、又はマグネシウムとの混合物から選ばれ、好ましくは、Ni、Mn、Co及び場合により(アルカリ金属、アルミニウム及びマグネシウムから選ばれる)1種以上の更なる金属の混合物から選ばれる。   In one embodiment of the invention, the transition metal is Cr, V, Mn, Ni, Fe, Co, Zn, Ti, Zr and a mixture of one or more of the foregoing, or an alkali metal, aluminum, or magnesium. Selected from a mixture, preferably selected from a mixture of Ni, Mn, Co and optionally one or more further metals (selected from alkali metals, aluminum and magnesium).

本発明の一実施の形態では、遷移金属水酸化物は、一般式(I)
NiMn(OH)(CO (I)
(但し、記号は以下のように定義される:
Mは、Co、又はCoとZn、Cu、Ti、Zr、Al及びMgから選ばれる少なくとも1種の元素の組合せであり、
Xは、ハロゲン化物、例えばブロミド、好ましくはクロリド、特に好ましくはフルオリド、更にサルフェート、ニトレート、又はカルボキシレート、好ましくはC−C−カルボキシレート、特にベンゾエート、又はアセテートから選ばれ、
aは、0.15から0.8の範囲の数、好ましくは0.18〜0.52の範囲の数であり、
bは、0.1〜0.8の範囲の数、好ましくは0.2〜0.7の範囲の数であり、
cは、0.02〜0.5の範囲の数、好ましくは0.05〜0.35の範囲の数であり、
ここでa+b+c=1.0であり、
0≦w≦0.3、好ましくは0.001≦w≦0.01であり、
0≦x<1、好ましくは0.3<x<1であり、
1<y≦2、好ましくは1<y<1.7であり、
0≦t≦0.3である)
に相当する。
In one embodiment of the invention, the transition metal hydroxide has the general formula (I)
Ni a Mn b M c O x (OH) y X w (CO 3) t (I)
(However, the symbols are defined as follows:
M is Co or a combination of Co and at least one element selected from Zn, Cu, Ti, Zr, Al and Mg;
X is selected from halides such as bromides, preferably chlorides, particularly preferably fluorides, furthermore sulfates, nitrates or carboxylates, preferably C 1 -C 7 -carboxylates, in particular benzoates or acetates,
a is a number in the range of 0.15 to 0.8, preferably a number in the range of 0.18 to 0.52.
b is a number in the range of 0.1 to 0.8, preferably a number in the range of 0.2 to 0.7;
c is a number in the range of 0.02 to 0.5, preferably a number in the range of 0.05 to 0.35;
Where a + b + c = 1.0,
0 ≦ w ≦ 0.3, preferably 0.001 ≦ w ≦ 0.01,
0 ≦ x <1, preferably 0.3 <x <1,
1 <y ≦ 2, preferably 1 <y <1.7,
(0 ≦ t ≦ 0.3)
It corresponds to.

好ましい一実施の形態では、X=サルフェート、及びw=0.005である。   In one preferred embodiment, X = sulfate and w = 0.005.

本発明に従う遷移金属水酸化物は、基本的に球状である。このことは、遷移金属水酸化物の粒子は、基本的に球状形状であることを意味すると理解される。   The transition metal hydroxide according to the invention is basically spherical. This is understood to mean that the transition metal hydroxide particles are essentially spherical in shape.

好ましくは、本発明に従う遷移金属水酸化物は、少なくとも2種の異なる遷移金属を含み、及び特にカチオンとして、特に酸化状態が+2のカチオンとして含む。特に好ましくは、本発明に従う遷移金属水酸化物は、Ni、Mn、Coの混合物を含み、及び特にカチオンとして、特に酸化状態が+2のカチオンとして含み、及び場合により、アルカリ金属、アルミニウム、及びマグネシウムから選ばれる1種以上の更なる金属を含む。   Preferably, the transition metal hydroxide according to the invention comprises at least two different transition metals and in particular as cations, in particular as cations with an oxidation state of +2. Particularly preferably, the transition metal hydroxides according to the invention comprise a mixture of Ni, Mn, Co and in particular as cations, in particular as cations with an oxidation state of +2, and optionally alkali metals, aluminum and magnesium One or more further metals selected from:

ここで「基本的に球状であり」は、厳格に球状ではないものも含み、例えば長径と短径のだ最大で10%異なる楕円形形状も含む。遷移金属水酸化物の形態学は、顕微鏡検査によって決定され、例えば光顕微鏡検査(LMI)又は操作電子顕微鏡検査(SEM)によって決定される。   Here, “basically spherical” includes those that are not strictly spherical, and also includes, for example, elliptical shapes that differ by a maximum of 10% between the major axis and the minor axis. The morphology of the transition metal hydroxide is determined by microscopy, for example by light microscopy (LMI) or operational electron microscopy (SEM).

ここで「基本的に球状であり」は、代表的な試料中、(粒子の少なくとも95%(質量平均)が、基本的に球状の含有量である)厳格に球状ではないものも含む。   Here, “basically spherical” includes those in a typical sample that are not strictly spherical (at least 95% (mass average) of the particles are basically spherical in content).

本発明に従う遷移金属水酸化物の粒子径(D50)は、2〜25μmの範囲、好ましくは7〜16μmの範囲、及び特に好ましくは12μm以下である。ここで、本発明の範囲内で、粒子径(D50)は、平均粒子径(質量平均)を表し、これは例えば、光散乱によって求められる。   The particle diameter (D50) of the transition metal hydroxide according to the invention is in the range 2 to 25 μm, preferably in the range 7 to 16 μm and particularly preferably 12 μm or less. Here, within the scope of the present invention, the particle diameter (D50) represents the average particle diameter (mass average), which is determined, for example, by light scattering.

本発明に従う遷移金属水酸化物では、直径が50μmを超える粒子の割合が0.1質量%(重量%)未満、好ましくは0.001〜0.05質量%である。   In the transition metal hydroxide according to the present invention, the proportion of particles having a diameter of more than 50 μm is less than 0.1 mass% (wt%), preferably 0.001 to 0.05 mass%.

本発明に従う遷移金属水酸化物では、直径が32μmよりも大きい粒子の部分が、好ましくは0.1質量%未満、好ましくは0.001〜0.05質量%(重量%)である。   In the transition metal hydroxide according to the invention, the part of the particles with a diameter larger than 32 μm is preferably less than 0.1% by weight, preferably 0.001 to 0.05% by weight (% by weight).

本発明に従う遷移金属水酸化物では、直径が20μmよりも大きい粒子の部分が、特に好ましくは0.1質量%未満、好ましくは0.001〜0.05質量%(重量%)である。   In the transition metal hydroxide according to the invention, the part of the particles with a diameter larger than 20 μm is particularly preferably less than 0.1% by weight, preferably 0.001 to 0.05% by weight (% by weight).

本発明の一実施の形態では、本発明に従う遷移金属水酸化物の粒子は、体積−又は質量平均として測定して、直径(D99)が、最大50μm以下、好ましくは最大32μm、及び特に好ましくは最大20μmである。   In one embodiment of the invention, the transition metal hydroxide particles according to the invention have a diameter (D99) of up to 50 μm, preferably up to 32 μm, and particularly preferably measured as volume- or mass average. The maximum is 20 μm.

本発明の一実施の形態では、本発明に従う遷移金属水酸化物は、微粉部分が僅か微量のみであり、例えば直径が1μm未満の粒子が2質量%未満である。   In one embodiment of the present invention, the transition metal hydroxide according to the present invention has a very small amount of fine powder, for example, particles having a diameter of less than 1 μm are less than 2% by mass.

本発明に従う遷移金属水酸化物のタンプ密度は、少なくとも(1.95+0.03・(D50)/μm)kg/lである。   The transition metal hydroxide according to the invention has a tam density of at least (1.95 + 0.03 · (D50) / μm) kg / l.

本発明の一実施の形態では、本発明に従う遷移金属水酸化物のタンプ密度は、最大で(2.30+0.03・(D50)/μm)kg/lである。   In one embodiment of the invention, the transition metal hydroxide according to the invention has a maximum tamped density of (2.30 + 0.03 · (D50) / μm) kg / l.

タンプ密度は例えば、基本的にDIN53194又はDIN ISO787−11に従って測定可能でるが、有利なことには1250インパクト以下であり、及びより小さなシリンダーを有している。   The tamp density can be measured, for example, basically according to DIN 53194 or DIN ISO 787-11, but is advantageously below 1250 impact and has a smaller cylinder.

本発明の一実施の形態では、遷移金属カチオンが、本発明に従う遷移金属水酸化物の粒子内に、ドメイン(専有領域)を形成することなく分散している。種々のドメインが、例えば、電子線−マイクロ分析(EPMA、英語ではElectron Probe X−ray Microanalysis)によって検知される。   In one embodiment of the present invention, the transition metal cation is dispersed in the transition metal hydroxide particles according to the present invention without forming a domain (exclusive region). Various domains are detected, for example, by electron beam-microanalysis (EPMA, Electron Probe X-ray Microanalysis in English).

本発明の一実施の形態では、本発明に従う遷移金属水酸化物の試料は、一様(均一)な組成を有する。このことは、個々の粒子の組成が、試料の平均値から(それぞれの遷移金属の含有量に対して)15モル%以上逸れることがないことを意味すると理解される。   In one embodiment of the invention, the sample of transition metal hydroxide according to the invention has a uniform (uniform) composition. This is understood to mean that the composition of the individual particles does not deviate by more than 15 mol% (relative to the respective transition metal content) from the average value of the sample.

本発明に従う遷移金属酸化物は、遷移金属混合酸化物(これはリチウムイオン電池の電極の製造に使用可能である)に良好に処理できる。本発明の更なる対象は、本発明に従う遷移金属水酸化物を、遷移金属混合酸化物の製造に使用する方法である。更なる対象は、本発明に従う遷移金属水酸化物を使用して、遷移金属混合酸化物を製造するための方法である。   The transition metal oxides according to the invention can be processed well into transition metal mixed oxides, which can be used for the production of lithium ion battery electrodes. A further subject of the present invention is a method of using the transition metal hydroxide according to the present invention for the production of transition metal mixed oxides. A further object is a process for producing transition metal mixed oxides using the transition metal hydroxide according to the invention.

遷移金属混合酸化物を製造するために、少なくとも1種の、本発明に従う遷移金属水酸化物、及び少なくとも1種のリチウム化合物の混合物を、600〜1000℃の範囲の温度で熱処理して処理することができる。   In order to produce a transition metal mixed oxide, a mixture of at least one transition metal hydroxide according to the present invention and at least one lithium compound is heat treated at a temperature in the range of 600-1000 ° C. be able to.

リチウム化合物として例えば、有機金属−、及び好ましくは無機金属リチウム化合物が適している。特に好ましい有機リチウム化合物は、LiOH、LiCO、LiO及びLiNO、及び対応する水和物、例えばLiOH・HOから選ばれる。混合するために例えば、本発明に従う遷移金属水酸化物をリチウム化合物と、固体混合器内で混合して処理することができる。 Suitable lithium compounds are, for example, organometallic and preferably inorganic metal lithium compounds. Particularly preferred organolithium compounds are selected from LiOH, Li 2 CO 3 , Li 2 O and LiNO 3 and the corresponding hydrates such as LiOH.H 2 O. For mixing, for example, the transition metal hydroxide according to the invention can be mixed with the lithium compound and processed in a solid mixer.

本発明の一実施の形態では、本発明に従う遷移金属水酸化物とリチウム化合物の混合物で、遷移金属混合酸化物の化学量論的量を設定し、特に、リチウムの遷移金属の合計に対するモル割合が、0.9〜1.6の範囲、好ましくは1〜1.25の範囲、及び特に好ましくは1.1の範囲であるように設定される。他の実施の形態では、化学量論的量は、リチウムの遷移金属の合計に対するモル割合が約0.5になるように設定され、これは例えば0.4〜0.6の範囲であることができる。   In one embodiment of the invention, the transition metal hydroxide and lithium compound mixture according to the invention sets the stoichiometric amount of the transition metal mixed oxide, in particular the molar ratio of lithium to the total of transition metals. Is set to be in the range of 0.9 to 1.6, preferably in the range of 1 to 1.25, and particularly preferably in the range of 1.1. In other embodiments, the stoichiometric amount is set so that the molar ratio of lithium to the total of transition metals is about 0.5, for example in the range of 0.4 to 0.6. Can do.

一実施の形態では、化学量論的量は、リチウムの遷移金属の合計に対するモル割合が約1.4になるように設定され、これは例えば1.28〜1.52の範囲であることができる。   In one embodiment, the stoichiometric amount is set such that the molar ratio of lithium to the total of transition metals is about 1.4, which can range, for example, from 1.28 to 1.52. it can.

本発明に従い製造された遷移金属混合酸化物は、(例えばその良好な流動性のために)加工するのに非常に良好であり、及び(本発明に従い製造された遷移金属混合酸化物の使用下に、電気化学電池を製造した場合には)非常に良好な履歴安定性(サイクル安定性)を示す。   The transition metal mixed oxides produced according to the invention are very good to process (for example due to their good fluidity) and under the use of the transition metal mixed oxides produced according to the invention In addition, when an electrochemical cell is manufactured, very good hysteresis stability (cycle stability) is exhibited.

本発明に従う電極を製造するために、遷移金属混合酸化物を最初に電極材料に加工して(処理を)進行させることができる。   In order to produce an electrode according to the invention, the transition metal mixed oxide can first be processed into an electrode material and processed.

電極材料は、遷移金属混合酸化物に加え、更に炭素を導電的な状態(多形体状態)で、例えば、カーボンブラック、グラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブ、又は活性炭の状態で含んでいる。   In addition to the transition metal mixed oxide, the electrode material further contains carbon in a conductive state (polymorphic state), for example, in the form of carbon black, graphite, graphene, carbon nanotube, or activated carbon.

電極材料は更に、少なくとも1種のバインダー、例えばポリマー性バインダーを含んでいる。   The electrode material further comprises at least one binder, such as a polymeric binder.

適切なバインダーは好ましくは、有機(コ)ポリマーから選ばれる。適切な(コ)ポリマー、すなわちホモポリマー、又はコポリマーは、例えばアニオン性、カチオン性、又はラジカル(共)重合によって得られる(コ)ポリマーから選ぶことができ、特に、ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、ポリスチレン、及び以下の、エチレン、プロピレン、スチレン、(メト)アクリロニトリル、及び1,3−ブタジエンから選ばれる少なくとも2種のコポリマーから選ぶことができる。更にポリプロピレンも適切である。更に、ポリイソプレン、及びポリアクリレートも適切である。ポリアクリロニトリルが特に好ましい。   Suitable binders are preferably selected from organic (co) polymers. Suitable (co) polymers, i.e. homopolymers or copolymers, can be selected from (co) polymers obtained, for example, by anionic, cationic or radical (co) polymerization, in particular polyethylene, polyacrylonitrile, polybutadiene, It can be selected from polystyrene and at least two copolymers selected from ethylene, propylene, styrene, (meth) acrylonitrile, and 1,3-butadiene. Polypropylene is also suitable. Furthermore, polyisoprene and polyacrylate are also suitable. Polyacrylonitrile is particularly preferred.

ポリアクリロニトリルについては、本発明の範囲内で、ポリアクリロニトリルホモポリマーであるのみならず、アクリロニトリルと1,3−ブタジエン、又はスチレンのコポリマーでもあると理解される。ポリアクリロニトリルホモポリマーが好ましい。   With respect to polyacrylonitrile, it is understood within the scope of the present invention that it is not only a polyacrylonitrile homopolymer but also a copolymer of acrylonitrile and 1,3-butadiene or styrene. Polyacrylonitrile homopolymer is preferred.

本発明の範囲内で、ポリエチレンは、ホモポリエチレンであるのみならず、エチレンの所定のコポリマーであるとも理解される。ここでこの所定のコポリマーは、少なくとも50モル%のエチレンを重合状態で含み、及び50モル%以下の少なくとも1種の更なるコモノマー例えば、α−オレフィン、例えばプロピレン、ブチレン(1−ブテン)、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−ペンテン、更にイソブテン、ビニル芳香族化合物、例えばスチレン、更に(メト)アクリル酸、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、(メト)アクリル酸のC−C10−アルキルエステル、特にメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、更にマレイン酸、無水マレイン酸、及び無水イタコン酸を含むものである。ポリエーテルについては、HDPE又はLDPEであっても良い。 Within the scope of the present invention, it is understood that the polyethylene is not only a homopolyethylene but also a certain copolymer of ethylene. The given copolymer here comprises at least 50 mol% of ethylene in the polymerized state and not more than 50 mol% of at least one further comonomer such as α-olefins such as propylene, butylene (1-butene), 1 -Hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-pentene, further isobutene, vinyl aromatic compounds such as styrene, further (meth) acrylic acid, vinyl acetate, vinyl propionate, (meth) acrylic acid C 1 -C 10 of - alkyl esters, especially methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n- butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n- butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, addition of maleic acid, maleic anhydride , And is intended to include itaconic anhydride. The polyether may be HDPE or LDPE.

本発明の範囲内で、ポリプロピレンは、ホモポリプロピレンのみならず、プロピレンの所定のコポリマーをも表すと理解される。ここで、このプロピレンの所定のコポリマーは、少なくとも50モル%のプロピレンを重合状態で含み、及び50モル%以下の少なくとも1種の更なるコモノマー、例えば、エチレン、及びα−オレフィン、例えばブチレン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、及び1−ペンテンを含むものである。ポリプロピレンについては、好ましくはイソタクチック、又は基本的にイソタクチックのポリプロピレンである。   Within the scope of the present invention, polypropylene is understood to represent not only homopolypropylene but also certain copolymers of propylene. Here, the given copolymer of propylene comprises at least 50 mol% of propylene in the polymerized state and not more than 50 mol% of at least one further comonomer, such as ethylene, and an α-olefin such as butylene, 1 Includes -hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, and 1-pentene. For polypropylene, it is preferably isotactic or essentially isotactic polypropylene.

本発明の範囲内で、ポリスチレンは、スチレンのホモポリマーを意味するのみならず、アクリルニトリル、1,3−ブタジエン、(メト)アクリル酸、(メト)アクリル酸のC−C10−アルキルエステル、ジビニルベンゾール、特に1,3−ジビニルベンゾール、1,2−ジフェニルエチレン、及びα−メチルスチレンとのコポリマーをも意味すると理解される。 Within the scope of the present invention, polystyrene means not only a homopolymer of styrene but also acrylonitrile, 1,3-butadiene, (meth) acrylic acid, C 1 -C 10 -alkyl esters of (meth) acrylic acid. , Divinylbenzol, in particular 1,3-divinylbenzol, 1,2-diphenylethylene, and copolymers with α-methylstyrene.

他の好ましいバインダーは、ポリブタジエンである。   Another preferred binder is polybutadiene.

他の適切なバインダーは、ポリエチレンオキシド(PEO)、セルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリイミド及びポリビニルアルコールから選ばれる。   Other suitable binders are selected from polyethylene oxide (PEO), cellulose, carboxymethyl cellulose, polyimide and polyvinyl alcohol.

本発明の一実施の形態では、バインダーは、平均モル質量Mが、50000〜1000000g/モルの範囲、好ましくは500000g/モル以下の範囲の(コ)ポリマーである。 In one embodiment of the present invention, the binder has an average molar mass M w of, 50000~1000000G / mols, preferably 500 000 g / mol or less in the range of (co) polymers.

バインダーは架橋した、又は架橋していない(コ)ポリマーであることができる。   The binder can be a crosslinked or non-crosslinked (co) polymer.

本発明の他の特に好ましい実施の形態では、バインダーは、ハロゲン化(コ)ポリマー、特にフッ素化(コ)ポリマーから選ばれる。ここで、ハロゲン化及びフッ素化(コ)ポリマーは、少なくとも1つのハロゲン原子、又は少なくとも1つのフッ素原子を含む、好ましくは少なくとも2つのハロゲン原子、又は少なくとも2つのフッ素原子を含む、少なくとも1種の(コ)モノマーを重合状態で含む(コ)ポリマーであると理解される。   In another particularly preferred embodiment of the invention, the binder is selected from halogenated (co) polymers, in particular fluorinated (co) polymers. Here, the halogenated and fluorinated (co) polymers comprise at least one halogen atom, or at least one fluorine atom, preferably at least two halogen atoms, or at least two fluorine atoms. It is understood that it is a (co) polymer containing (co) monomer in the polymerized state.

例は、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオリド(PVdF)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−コポリマー、ビニリデンフルオリド−ヘキサフルオロプロピレン−コポリマー(PVdF−HFP)、ビニリデンフルオリド−テトラフルオロエチレン−コポリマー、ペルフルオロアルキルビニルエーテル−コポリマー、エチレン−テトラフルオロエチレン−コポリマー、ビニリデンフルオリド−クロロトリフルオロエチレン−コポリマー、及びエチレン−クロロフルオロエチレン−コポリマーである。   Examples are polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride (PVdF), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-copolymer (PVdF-HFP), vinylidene fluoride. Do-tetrafluoroethylene copolymers, perfluoroalkyl vinyl ether copolymers, ethylene-tetrafluoroethylene copolymers, vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene copolymers, and ethylene-chlorofluoroethylene copolymers.

適切なバインダーは特に、ポリビニルアルコール、及びハロゲン化(コ)ポリマー、例えばポリビニルクロリド、又はポビニリデンクロリド、特にフッ素化(コ)ポリマー、例えばポリビニルフルオリド、及び特にポリビニリデンフルオリド、及びポリテトラフルオロエチレンである。   Suitable binders are in particular polyvinyl alcohols and halogenated (co) polymers such as polyvinyl chloride, or polyvinylidene chloride, in particular fluorinated (co) polymers such as polyvinyl fluoride, and in particular polyvinylidene fluoride, and polytetrafluoro. Ethylene.

導電性の炭素含有材料を例えば、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラフェン、又は上述した物質の少なくとも2種の混合物から選ぶことができる。本発明の範囲内で、導電性の炭素含有材料は、簡略化して、カーボン(B)とも称される。   The conductive carbon-containing material can be selected from, for example, graphite, carbon black, carbon nanotubes, graphene, or a mixture of at least two of the aforementioned substances. Within the scope of the present invention, the conductive carbon-containing material is simply referred to as carbon (B).

本発明の一実施の形態では、導電性の炭素含有材料は、カーボンブラックである。カーボンブラックは、例えば、ランプブラック、ファーネスブラック、フレームブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、及びインダストリアルブラックから選ぶことができる。カーボンブラックは、不純物をも含むことができ、例えば炭化水素、特に芳香族炭化水素、又は酸素含有化合物、又は酸素含有基、例えばOH−基を含むことができる。更に、硫黄−又は鉄−含有の不純物をカーボンブラックに含むこともできる。   In one embodiment of the invention, the conductive carbon-containing material is carbon black. The carbon black can be selected from, for example, lamp black, furnace black, frame black, thermal black, acetylene black, and industrial black. Carbon black can also contain impurities, for example hydrocarbons, in particular aromatic hydrocarbons, or oxygen-containing compounds, or oxygen-containing groups, for example OH-groups. Furthermore, sulfur- or iron-containing impurities can also be included in the carbon black.

一変形例では、導電性の炭素含有材料は部分的に酸化されたカーボンブラックである。   In one variation, the conductive carbon-containing material is partially oxidized carbon black.

本発明の一実施の形態では、導電性の炭素含有材料は、カーボンナノチューブ(英語ではcarbon nanotubes)である。カーボンナノチューブ(簡略化してCNT)は例えば、シングルウォールカーボンナノチューブ(英語ではsingle−walled carbonn nanotubes、SW CNT)及び好ましくはマルチウォールカーボンナノチューブ(英語では、multi−walled carbon nanotubes、MW CNT)が公知である。製造方法と特性については、例えばA.Jess et al.in Chemie Ingenieur Technik2006,78,94−100に記載されている。   In one embodiment of the present invention, the conductive carbon-containing material is carbon nanotubes (carbon nanotubes in English). Carbon nanotubes (CNT for short) are known, for example, single-wall carbon nanotubes (single-walled carbon nanotubes, SW CNT) and preferably multi-wall carbon nanotubes (multi-walled carbon nanotubes, MW CNT). is there. Regarding the manufacturing method and characteristics, for example, A. Jess et al. in Chemie Ingenieur Technik 2006, 78, 94-100.

本発明の一実施の形態では、カーボンナノチューブは、直径が0.4〜50nmの範囲、好ましくは1〜25nmの範囲である。   In one embodiment of the invention, the carbon nanotubes have a diameter in the range of 0.4 to 50 nm, preferably in the range of 1 to 25 nm.

本発明の一実施の形態では、カーボンナノチューブは、長さが10nm〜1mmの範囲、好ましくは100nm〜500nmの範囲である。   In one embodiment of the invention, the carbon nanotubes have a length in the range of 10 nm to 1 mm, preferably in the range of 100 nm to 500 nm.

カーボンナノチューブは、それ自身公知の方法によって製造することができる。例えば、揮発性の炭素含有化合物、例えばメタン、又は一酸化炭素、アセチレン、又はエチレン、又は揮発性の炭素含有化合物の混合物、例えば合成ガスを、1種以上の還元剤、例えば水素、及び/又は更なるガス、例えば窒素ガスの存在下に分解することができる。他の適切なガス混合物は、一酸化炭素とエチレンの混合物である。分解のための適切な温度は例えば、400〜1000℃、好ましくは500〜800℃の範囲である。分解のための適切な圧力条件は例えば、標準圧力〜100バール、好ましくは10バール以下である。   Carbon nanotubes can be produced by a method known per se. For example, a volatile carbon-containing compound, such as methane, or carbon monoxide, acetylene, or ethylene, or a mixture of volatile carbon-containing compounds, such as synthesis gas, with one or more reducing agents, such as hydrogen, and / or It can be decomposed in the presence of further gas, for example nitrogen gas. Another suitable gas mixture is a mixture of carbon monoxide and ethylene. Suitable temperatures for the decomposition are, for example, in the range from 400 to 1000 ° C, preferably from 500 to 800 ° C. Suitable pressure conditions for decomposition are, for example, standard pressure to 100 bar, preferably 10 bar or less.

1重(シングル)以上のウォールカーボンナノチューブは例えば、炭素含有化合物をアーク(電弧)内で分解することによって得ることができ、及びこれは分解触媒の存在下、又は不存在下に行うことができる。   Single (single) or more wall carbon nanotubes can be obtained, for example, by cracking carbon-containing compounds in an arc, and this can be done in the presence or absence of cracking catalysts. .

一実施の形態では、(1種以上の)揮発性の炭素含有化合物を、分解触媒、例えばFe、Co又は好ましくはNiの存在下に行うことができる。   In one embodiment, the volatile carbon-containing compound (s) can be performed in the presence of a cracking catalyst such as Fe, Co or preferably Ni.

グラフェンは、本発明の範囲内で、ほぼ理想的、又は理想的な二次元的な六角形の炭素結晶であると理解され、個々のグラファイト層に類似して構成されている。   Graphene is understood to be a nearly ideal or ideal two-dimensional hexagonal carbon crystal within the scope of the present invention and is constructed similar to individual graphite layers.

本発明の一実施の形態では、本発明に従い変性された遷移金属混合酸化物、及び導電性炭素含有材料の質量割合は、200:1〜5:1、好ましくは100:1〜10:1の範囲である。   In one embodiment of the present invention, the mass ratio of the transition metal mixed oxide modified according to the present invention and the conductive carbon-containing material is 200: 1 to 5: 1, preferably 100: 1 to 10: 1. It is a range.

本発明の更なる局面は、少なくとも1種の上述したように製造された遷移金属混合物、少なくとも1種の導電性炭素含有材料、及び少なくとも1種のバインダーを含む電極である。   A further aspect of the invention is an electrode comprising at least one transition metal mixture prepared as described above, at least one conductive carbon-containing material, and at least one binder.

遷移金属混合酸化物、及び導電性炭素含有材料については上述した。   The transition metal mixed oxide and the conductive carbon-containing material have been described above.

本発明の更なる対象は、少なくとも1つの本発明に従う電極を使用して製造される、電気化学セル(電気化学電池)である。本発明の更なる対象は、少なくとも1つの本発明に従う電極を含む電気化学セルである。   A further subject of the present invention is an electrochemical cell (electrochemical cell) which is produced using at least one electrode according to the invention. A further subject of the present invention is an electrochemical cell comprising at least one electrode according to the invention.

本発明の一実施の形態では、本発明に従い製造される電極材料は、以下のものを含む:
60〜98質量%(重量%)、好ましくは70〜96質量%の遷移金青く混合酸化物、
1〜20質量%、好ましくは2〜15質量%のバインダー、
1〜25質量%、好ましくは2〜20質量%の導電性炭素含有材料。
In one embodiment of the present invention, the electrode material produced according to the present invention includes:
60-98 mass% (wt%), preferably 70-96 mass% transition gold blue mixed oxide,
1-20% by weight, preferably 2-15% by weight binder,
1 to 25% by mass, preferably 2 to 20% by mass of a conductive carbon-containing material.

本発明に従う電極材料のジオメトリー(幾何学形状)は広い範囲で選択することができる。好ましくは、本発明に従う電極は、薄いフィルムに形成することができ、例えば厚さが10μm〜250μmの範囲、好ましくは20〜130μmの範囲のフィルムに形成することができる。   The geometry of the electrode material according to the invention can be selected within a wide range. Preferably, the electrode according to the invention can be formed into a thin film, for example a film with a thickness in the range of 10 μm to 250 μm, preferably in the range of 20 to 130 μm.

本発明の一実施の形態では、本発明に従う電極は、ホイル(箔)、例えば金属ホイル、特にアルミニウムホイル、又はポリマーホイル、例えばポリエステルホイル(これらは未処理であっても良く、又はシリコン処理されていても良い)を含む。   In one embodiment of the invention, the electrode according to the invention is a foil, for example a metal foil, in particular an aluminum foil, or a polymer foil, for example a polyester foil, which may be untreated or siliconized. May be included).

本発明の更なる対象は、本発明に従う電極材料、又は本発明に従う電極を、電気化学セルに使用する方法である。本発明の更なる対象は、本発明に従う電極材料又は本発明に従う電極の使用下に、電気化学セルを製造するための方法である。本発明の更なる対象は、少なくとも1種の本発明に従う電極材料、又は少なくとも1つの本発明に従う電極を含む、電気化学セルである。   A further subject of the present invention is a method of using an electrode material according to the invention or an electrode according to the invention in an electrochemical cell. A further subject of the present invention is a method for producing an electrochemical cell using an electrode material according to the invention or an electrode according to the invention. A further subject of the present invention is an electrochemical cell comprising at least one electrode material according to the invention, or at least one electrode according to the invention.

本発明に従う電極は、本発明に従う電気化学的セル内で、(定義に従って)カソードとして作用する。本発明に従う電気化学セルは、本発明の範囲内でアノードとして定義された対極を含み、及びこえは例えば、カーボン−アノード、特にグラファイト−アノード、リチウム−アノード、ケイ素−アノード、又はリチウム−チタネート−アノードであることができる。   The electrode according to the invention acts as cathode (according to definition) in an electrochemical cell according to the invention. An electrochemical cell according to the present invention comprises a counter electrode defined as an anode within the scope of the present invention, and this is for example a carbon-anode, in particular a graphite-anode, a lithium-anode, a silicon-anode, or a lithium-titanate- It can be an anode.

本発明に従う電気化学セルは、例えばバッテリー又は蓄電池(二次電池)であることができる。   The electrochemical cell according to the invention can be, for example, a battery or a storage battery (secondary battery).

本発明に従う電気化学セルは、アノード、及び本発明に従う電極の他に、更なる構成要素、例えば、導電性塩、非水性溶媒、セパレーター、アウトプットコンダクター、例えば金属、又は合金で構成されたもの、及びケーブルコネクション、及びハウジングを含むことができる。   In addition to the anode and the electrode according to the invention, the electrochemical cell according to the invention consists of further components, for example, conductive salts, non-aqueous solvents, separators, output conductors, such as metals or alloys. , And cable connections and housings.

本発明の一実施の形態では、本発明に従う電気セルは。少なくとも1種の非水性溶媒を含み、該非水性溶媒は、室温で液体又は固体であることができ、及び好ましくはポリマー、環式又は非環式エーテル、環式及び非環式アセタール、及び環式又は非環式有機カーボネートから選ばれる。   In one embodiment of the invention, an electrical cell according to the invention. Comprising at least one non-aqueous solvent, which can be liquid or solid at room temperature, and preferably is a polymer, cyclic or acyclic ether, cyclic and acyclic acetal, and cyclic Alternatively, it is selected from acyclic organic carbonates.

適切なポリマーの例は特に、ポリアルキレングリコール、好ましくはポリ−C−C−アルキレングリコール、及び特にポリエチレングリコールである。ここで、ポリエチレングリコールは、20モル%以下の1種以上のC−C−アルキレングリコールを重合した状態で含むことができる。ここで、ポリアルキレングリコールは、メチル、又はエチルが二重結合したポリアルキレングリコールであることが好ましい。 Examples of suitable polymers are in particular polyalkylene glycols, preferably poly-C 1 -C 4 -alkylene glycols, and in particular polyethylene glycol. Here, polyethylene glycol can be contained in a state in which 20 mol% or less of one or more C 1 -C 4 -alkylene glycols are polymerized. Here, the polyalkylene glycol is preferably a polyalkylene glycol in which methyl or ethyl is double-bonded.

適切なポリアルキレングリコール、及び特に適切な複数種のポリアルキレングリコールの分子量は、少なくとも400g/モルである。   Suitable polyalkylene glycols, and particularly suitable polyalkylene glycols, have a molecular weight of at least 400 g / mol.

適切なポリアルキレングリコール及び特に適切なポリエチレングリコールの分子量Mは、5000000g/モル以下であり、好ましくは2000000g/モル以下である。 The molecular weight Mw of suitable polyalkylene glycols and particularly suitable polyethylene glycols is 5000000 g / mol or less, preferably 2000000 g / mol or less.

適切な非環式エーテルの例は、例えばジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタンであり、好ましくは1,2−ジメトキシエタンである。   Examples of suitable acyclic ethers are, for example, diisopropyl ether, di-n-butyl ether, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, preferably 1,2-dimethoxyethane.

適切な環式エーテルの例は、テトラヒドロフラン及び1,4−ジオキサンである。   Examples of suitable cyclic ethers are tetrahydrofuran and 1,4-dioxane.

適切な非環式アセタールの例は、例えば、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、1,1−ジメトキシエタン、及び1,1−ジエトキシエタンである。   Examples of suitable acyclic acetals are, for example, dimethoxymethane, diethoxymethane, 1,1-dimethoxyethane, and 1,1-diethoxyethane.

適切な環式アセタールの例は、1,3−ジオキサン、及び特に1,3−ジオキソランである。   Examples of suitable cyclic acetals are 1,3-dioxane, and in particular 1,3-dioxolane.

適切な非環式有機カーボネートの例は、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、及びジエチルカーボネートである。   Examples of suitable acyclic organic carbonates are dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate.

適切な環式有機カーボネートの例は、一般式(II)及び(III)   Examples of suitable cyclic organic carbonates are general formulas (II) and (III)

Figure 0005872587
Figure 0005872587

のものであり、ここで、R、R及びRは、同一又は異なっていることができ、そして水素及びC−C−アルキル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、iso−プロピル、n−ブチル、iso−ブチル、sec−ブチル、及びtert−ブチルであり、ここで好ましくは、R及びRは、両方がter−ブチルではない。 Wherein R 1 , R 2 and R 3 can be the same or different and are hydrogen and C 1 -C 4 -alkyl, such as methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl , N-butyl, iso-butyl, sec-butyl, and tert-butyl, wherein preferably R 2 and R 3 are not both tert-butyl.

特に好ましい一実施の形態では、Rがメチル及びRとRがそれぞれ水素であるか、又はR、R及びRがそれぞれ水素である。 In one particularly preferred embodiment, R 1 is methyl and R 2 and R 3 are each hydrogen, or R 1 , R 2 and R 3 are each hydrogen.

他の好ましい環式有機カルボナートは、ビニレンカルボナート、式(IV)である。   Another preferred cyclic organic carbonate is vinylene carbonate, formula (IV).

Figure 0005872587
Figure 0005872587

好ましくは、1種以上の溶媒が、いわゆる無水状態で使用され、すなわち、(Karl Fischer滴定で測定して)水の含有量が1ppm〜0.1質量%の範囲の状態で使用される。   Preferably, one or more solvents are used in the so-called anhydrous state, i.e. in a state where the water content is in the range from 1 ppm to 0.1% by weight (determined by Karl Fischer titration).

本発明に従う電気化学セルは更に、少なくとも1種の導電性塩を含む。適切な塩は特に、リチウム塩である。適切なリチウム塩の例は、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiCFSO、LiC(C2n+1SO、リチウムイミド、例えば、LiN(C2n+1SO(ここで、nは1〜20の範囲の整数である)、LiN(SOF)、LiSiF、LiSbF、LiAlCl、及び一般式(C2n+1SOYLiの塩であり、ここでtは以下のように定義される:
Yが酸素又は硫黄から選ばれる場合、t=1、
Yが窒素及び燐から選ばれる場合、t=2、
Yが炭素及びシリコンから選ばれる時、t=3。
The electrochemical cell according to the invention further comprises at least one conductive salt. Suitable salts are in particular lithium salts. Examples of suitable lithium salts are LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiC (C n F 2n + 1 SO 2 ) 3 , lithium imide, for example LiN (C n F 2n + 1 SO 2 ) 2 (where n is an integer in the range of 1-20), LiN (SO 2 F) 2 , Li 2 SiF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , and the general formula (C n F 2n + 1 SO 2 ) t YLi Where t is defined as follows:
When Y is selected from oxygen or sulfur, t = 1,
When Y is selected from nitrogen and phosphorus, t = 2,
T = 3 when Y is selected from carbon and silicon.

好ましい導電性塩は、LiC(CFSO、LiN(CFSO、LiPF、LiBF、LiClOから選ばれ、及び特に好ましくはLiPF及びLiN(CFSOから選ばれる。 Preferred conductive salts are selected from LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , and particularly preferably LiPF 6 and LiN (CF 3 SO 2 ). Selected from 2 .

本発明の一実施の形態では、本発明に従う電気化学セルは、(これによって複数の電極が機械的に分離される)1つ以上のセパレーターを含む。セパレーターとして、リチウムに対して非反応性のポリマーフィルム、特に多孔性ポリマーフィルムが適切である。セパレーターのために特に適切な材料は、ポリオレフィン、特にフィルム状の多孔性ポリエチレン、及びフィルム状の多孔性ポリプロピレンである。   In one embodiment of the invention, an electrochemical cell according to the invention comprises one or more separators (by which the plurality of electrodes are mechanically separated). Suitable separators are polymer films that are non-reactive with lithium, especially porous polymer films. Particularly suitable materials for the separator are polyolefins, in particular film-like porous polyethylene, and film-like porous polypropylene.

ポリオレフィン、特にポリエチレン又はポリプロピレンのセパレーターは、多孔率が35〜45%の範囲であることができる。適切な多孔径は例えば、30〜500nmの範囲である。   Polyolefin separators, particularly polyethylene or polypropylene separators, can have a porosity in the range of 35-45%. A suitable pore size is, for example, in the range of 30 to 500 nm.

本発明の他の実施の形態では、セパレーターは、無機粒子で充填されたPET不織布から選ぶことができる。このようなセパレーターは、多孔率が40〜55%であることができる。適切な孔径は、例えば80〜750nmの範囲である。   In other embodiments of the invention, the separator can be selected from PET nonwovens filled with inorganic particles. Such a separator can have a porosity of 40-55%. A suitable pore size is, for example, in the range of 80 to 750 nm.

本発明に従う電気化学セルは更にハウジングを含み、このハウジングは任意の形状を有することができ、例えば立方体、又はシリンダー状のシートの形状を有することができる。一変形例では、ハウジングは、ポーチ(袋)として作成された金属ホイルである。   The electrochemical cell according to the present invention further comprises a housing, which can have any shape, for example a cubic or cylindrical sheet. In one variant, the housing is a metal foil made as a pouch.

本発明に従う電気化学セルは、高い電圧を提供し、及び高いエネルギー密度と良好な安定性を有する。   The electrochemical cell according to the present invention provides a high voltage and has a high energy density and good stability.

本発明に従う電気化学セルは、相互に組合せることができ、例えば直列に、又は並列に接続することができる。直列接続が好ましい。   The electrochemical cells according to the invention can be combined with each other, for example connected in series or in parallel. A series connection is preferred.

本発明の更なる対象は、本発明に従う電気化学セルを装置、特に可動機器(モバイル機器)に使用する方法である。可動装置の例は、乗り物、例えば、自動車、自転車、エアークラフト、又は水上機器、例えばボート、船である。可動機器(モバイル装置)のための他の例は、人が自身で操作するもの、例えばコンピューター、特にラップトップ、電話器又は電気的手動工具、例えば建設分野のもの、特にボーリング機器、逐電地式ドリル、又は逐電式鋲打器である。   A further subject of the present invention is a method of using an electrochemical cell according to the invention in a device, in particular a mobile device. Examples of mobile devices are vehicles, such as cars, bicycles, aircraft, or water equipment, such as boats, ships. Other examples for mobile devices (mobile devices) are those that are operated by oneself, eg computers, especially laptops, telephones or electrical manual tools, eg those in the construction field, especially boring equipment, electric field type It is a drill or a scraper.

本発明に従う電気化学的セルの機器(ユニット)への使用は、再充電する前に、より長い実行時間を提供する。電気化学的セルで、より少ないエネルギー密度で、同じ事項時間を得ようすれば、電気化学セルのより重い重量(質量)を使用しなければならない。   Use of the electrochemical cell according to the present invention in equipment (units) provides a longer run time before recharging. If an electrochemical cell tries to get the same matter time with less energy density, the heavier weight (mass) of the electrochemical cell must be used.

以下に実施例を使用して本発明を説明する。   The present invention will be described below using examples.

合計体積が6lの反応器システム内で、実施例と比較例を行った。ここで、反応器システムは、5.7lの体積を有する攪拌タンクを有し、及びアセンブリを有しておりこのアセンブリは、ポンプ循環系中に配置された体積(ポンブ内部体積)が0.04lの回転ポンプ(遠心ポンプ)の形式であり、そしてアセンブリはこれを含めて容積が0.3lであった。   Examples and comparative examples were carried out in a reactor system with a total volume of 6 l. Here, the reactor system has a stirring tank having a volume of 5.7 l and has an assembly which has a volume arranged in the pump circulation system (pump internal volume) of 0.04 l. The rotary pump (centrifugal pump) was used, and the assembly including this was 0.3 l in volume.

アセンブリは、45W以下の機械的な仕事を懸濁物中に与えることができる。アセンブリは、液体を運び、及び1200l/hの体積流を維持することができる。攪拌タンク内では、30Wの機械的な攪拌出力が測定された。攪拌タンク中の平均滞留時間は10時間であった。   The assembly can provide up to 45 W mechanical work in suspension. The assembly can carry liquid and maintain a volumetric flow of 1200 l / h. In the stirring tank, a mechanical stirring output of 30 W was measured. The average residence time in the stirring tank was 10 hours.

体積流及び合計体積から計算して、懸濁物は平均して18s(平均滞留時間の1/2000)ごとにアセンブリ中で機械的なストレスに曝されていたことがわかった。アセンブリ中の出力導入は、1125W/lであると計算された。アセンブリ中の懸濁物の滞留時間は、平均して120ms(ミリ秒)であった。機械的な出力導入は、全体システムに対して12.5W/lであった。   Calculated from the volume flow and total volume, it was found that the suspension was exposed to mechanical stress in the assembly every 18 s on average (1/2000 of the average residence time). The power introduction in the assembly was calculated to be 1125 W / l. The suspension residence time in the assembly averaged 120 ms (milliseconds). The mechanical power introduction was 12.5 W / l for the entire system.

反応器システムは、ピッチドブレード攪拌器とバッフルを備えていた。攪拌出力の測定は、電気モーターを使用して、回転数と回転モーメントから構成される回転モーメント測定によって行った。更に、反応器システムは、複数の計量導入ユニット及び更にオーバーフロー(該オーバーフローを介して反応混合物が取り出される)を備えており、上記計量導入ユニットは、計量導入ポンプを有していた。   The reactor system was equipped with a pitched blade stirrer and baffle. The stirring output was measured by measuring the rotational moment composed of the rotational speed and the rotational moment using an electric motor. Furthermore, the reactor system was equipped with a plurality of metering introduction units and further overflows (through which the reaction mixture was taken out), said metering introduction unit having a metering introduction pump.

以下の溶液を使用した:
溶液A:1kgの溶液当たり0.55モルのニッケルサルフェート、コバルトサルフェート、及びマンガンサルフェート(これはサルフェートとしてのもので、対応する水化物錯体を水に溶解することによって製造される)。
The following solutions were used:
Solution A: 0.55 moles of nickel sulfate, cobalt sulfate, and manganese sulfate per kg of solution (this is as a sulfate and is made by dissolving the corresponding hydrate complex in water).

溶液B:1kgの溶液当たり4.4モルのNaOH及び1kgの溶液当たり1.3モルのNHを含む。50%NaOH及び25%アンモニア溶液を水で希釈することによって製造される。 Solution B: Contains 4.4 mol NaOH per kg solution and 1.3 mol NH 3 per kg solution. Prepared by diluting 50% NaOH and 25% ammonia solution with water.

溶液C:1kgの溶液当たり4.4モルのNaOHを含む。   Solution C: 4.4 mol NaOH per kg solution.

計量導入ポンプを使用して計量導入を行った。   Metering was performed using a metering pump.

1.本発明に従う実施例1
40Nl/hの窒素(標準リットル)で反応器システムをパージした。そして、計量導入ポンプを使用して、溶液A及びBを一定の計量流(30g/h及び200g/h)で、(反応器システムの攪拌タンクの攪拌ブレード近傍の)乱流領域内に計量導入した。調整装置を使用して、溶液Cを加えることによって、pH値を11.3で一定に維持した。これにより懸濁物が形成された。懸濁物の温度を45℃に設定した。溶液Cを加えることによってpH−値を11.3に設定した(23℃で測定)。懸濁物の反応器システム内における平均滞留時間は、15秒間であった。3日後、定常状態に達した。
1. Example 1 according to the invention
The reactor system was purged with 40 Nl / h nitrogen (standard liters). Then, using a metering pump, solutions A and B are metered into the turbulent region (near the stirring blade of the reactor system stirring tank) at a constant metering flow (30 g / h and 200 g / h). did. Using a regulator, the pH value was kept constant at 11.3 by adding solution C. This formed a suspension. The temperature of the suspension was set at 45 ° C. The pH value was set to 11.3 by adding solution C (measured at 23 ° C.). The average residence time of the suspension in the reactor system was 15 seconds. After 3 days, a steady state was reached.

攪拌器出力は40Wであり、アセンブリ内に導入された出力は45Wであった。アセンブリ内の流速は1200l/hであった。   The stirrer output was 40W and the power introduced into the assembly was 45W. The flow rate in the assembly was 1200 l / h.

Ni:Co:Mnのモル割合が33:34:33の遷移金属水酸化物の懸濁物が得られた。オーバーフローから得られた遷移金属水酸化物の懸濁物を、サクションフィルターを介して濾過し、フィルターケーキを水、3質量%のNaOHを使用して洗浄し、及び再度、水で洗浄し、そして105℃で、12時間にわたり乾燥させた。このようにして得られた本発明に従う遷移金属水酸化物TM.1(21.2%Ni;22.1%Co;20.3%Mn;式Ni0.33Co0.34Mn0.33(OH)1.170.83(SO0.003)を篩にかけ(メッシュ幅50μm)及びタンプ密度を測定した。 A suspension of transition metal hydroxide with a molar ratio of Ni: Co: Mn of 33:34:33 was obtained. The transition metal hydroxide suspension obtained from the overflow is filtered through a suction filter, the filter cake is washed with water, 3% by weight NaOH, and again with water, and Dry at 105 ° C. for 12 hours. The transition metal hydroxide TM. 1 (21.2% Ni; 22.1% Co; 20.3% Mn; Formula Ni 0.33 Co 0.34 Mn 0.33 (OH) 1.17 O 0.83 (SO 4 ) 0.003 ) Was sieved (mesh width 50 μm) and the tamp density was measured.

電極材料中のタンプ密度(tamped density)を測定するために、遷移金属水酸化物TM.1の所定割合をリチウムカーボネートと混合し、そして900℃で熱処理した。このために、41.18gのリチウムカーボネート(99.6%LiCO、篩分け、100%<50μm)を、90.35gの遷移金属水酸化物TM.1と、ボールミル内で混合し、るつぼ内に導入し、そしてマッフル炉内でか焼した(107分間350℃まで加熱、4時間維持、107分間675℃まで加熱、4時間維持、75分間900℃まで加熱、6時間維持;そして炉内で室温にまで冷却)。得られた材料を<32μmに篩分けし、そしてタンプ密度を測定した。 In order to measure the tamped density in the electrode material, the transition metal hydroxide TM. A predetermined proportion of 1 was mixed with lithium carbonate and heat treated at 900 ° C. For this purpose, 41.18 g of lithium carbonate (99.6% LiCO 3 , sieving, 100% <50 μm) were combined with 90.35 g of transition metal hydroxide TM. 1 and mixed in a ball mill, introduced into a crucible and calcined in a muffle furnace (107 minutes heated to 350 ° C., 4 hours maintained, 107 minutes heated to 675 ° C., 4 hours maintained, 75 minutes 900 ° C. Heated to 6 hours; and cooled to room temperature in an oven). The resulting material was sieved to <32 μm and the tamped density was measured.

2.比較例C−2
アセンブリ及びポンプ循環システムを閉じたこと以外は、手順は1に記載したように行った。
2. Comparative Example C-2
The procedure was performed as described in 1 except that the assembly and pump circulation system were closed.

Ni:Co:Mnのモル割合が33:34:33の遷移金属水酸化物の懸濁物が得られた。オーバーフローから得られた遷移金属水酸化物の懸濁物を、サクションフィルターを介して濾過し、フィルターケーキを水、3質量%のNaOHを使用して洗浄し、及び再度、水で洗浄し、そして105℃で、12時間にわたり乾燥させた。このようにして得られた本発明に従う遷移金属水酸化物C−TM.2(22.2%Ni;22.2%Co;20.0%Mn)を篩にかけ(メッシュ幅50μm)及びタンプ密度を測定した。   A suspension of transition metal hydroxide with a molar ratio of Ni: Co: Mn of 33:34:33 was obtained. The transition metal hydroxide suspension obtained from the overflow is filtered through a suction filter, the filter cake is washed with water, 3% by weight NaOH, and again with water, and Dry at 105 ° C. for 12 hours. The transition metal hydroxide C-TM. 2 (22.2% Ni; 22.2% Co; 20.0% Mn) was sieved (mesh width 50 μm) and the tamp density was measured.

電極材料(カソード材料)中のタンプ密度を測定するために、遷移金属水酸化物C−TM.2の所定割合をリチウムカーボネートと混合し、そして900℃で熱処理した。このために、41.26gのリチウムカーボネート(99.4%LiCO、篩分け、100%<50μm)を、89.23gの遷移金属水酸化物C−TM.2と、ボールミル内で混合し、るつぼ内に導入し、そしてか焼した(107分間350℃まで加熱、4時間維持、107分間675℃まで加熱、4時間維持、75分間900℃まで加熱、6時間維持;そして炉内で室温にまで冷却)。得られた材料を<32μmに篩分けし、そしてタンプ密度を測定した。 In order to measure the tamped density in the electrode material (cathode material), the transition metal hydroxide C-TM. A predetermined proportion of 2 was mixed with lithium carbonate and heat treated at 900 ° C. For this purpose, 41.26 g of lithium carbonate (99.4% LiCO 3 , sieving, 100% <50 μm) were combined with 89.23 g of transition metal hydroxide C-TM. 2 in a ball mill, introduced into a crucible and calcined (107 minutes heated to 350 ° C., 4 hours maintained, 107 minutes heated to 675 ° C., 4 hours maintained, 75 minutes heated to 900 ° C., 6 Time maintained; and cooled to room temperature in furnace). The resulting material was sieved to <32 μm and the tamped density was measured.

3.比較例C−3
体積が0.015lのより小さなアセンブリを選んだこと以外は、手順は1に記載したように行った。アセンブリ内の流速は300l/hであった。これにより、僅か8W/53W、すなわち機械的出力(mechanical power)の15%が区分内に、及びより高い出力密度で導入された。
3. Comparative Example C-3
The procedure was performed as described in 1 except that a smaller assembly with a volume of 0.015 l was chosen. The flow rate in the assembly was 300 l / h. This introduced only 8W / 53W, i.e. 15% of the mechanical power, into the section and at a higher power density.

Ni:Co:Mnのモル割合が33:34:33の遷移金属水酸化物の懸濁物が得られた。オーバーフローから得られた遷移金属水酸化物の懸濁物を、サクションフィルターを介して濾過し、フィルターケーキを水、3質量%のNaOHを使用して洗浄し、及び再度、水で洗浄し、そして105℃で、12時間にわたり乾燥させた。このようにして得られた本発明に従う遷移金属水酸化物C−TM.3(21.6%Ni;22.1%Co;19.8%Mn;式Ni0.33Co0.34Mn0.33(OH)1.140.86(SO0.003)を篩にかけ(メッシュ幅50μm)及びタンプ密度を測定した。 A suspension of transition metal hydroxide with a molar ratio of Ni: Co: Mn of 33:34:33 was obtained. The transition metal hydroxide suspension obtained from the overflow is filtered through a suction filter, the filter cake is washed with water, 3% by weight NaOH, and again with water, and Dry at 105 ° C. for 12 hours. The transition metal hydroxide C-TM. 3 (21.6% Ni; 22.1% Co; 19.8% Mn; Formula Ni 0.33 Co 0.34 Mn 0.33 (OH) 1.14 O 0.86 (SO 4 ) 0.003 ) Was sieved (mesh width 50 μm) and the tamp density was measured.

電極材料(カソード材料)中のタンプ密度を測定するために、遷移金属水酸化物C−TM.3の所定割合をリチウムカーボネートと混合し、そして900℃で熱処理した。このために、41.26gのリチウムカーボネート(99.4%LiCO、篩分け、100%<50μm)を、90.64gの遷移金属水酸化物C−TM.3と、ボールミル内で混合し、るつぼ内に導入し、そしてか焼した(107分間350℃まで加熱、4時間維持、107分間675℃まで加熱、4時間維持、75分間900℃まで加熱、6時間維持;そして炉内で室温にまで冷却)。得られた材料を<32μmに篩分けし、そしてタンプ密度を測定した。 In order to measure the tamped density in the electrode material (cathode material), the transition metal hydroxide C-TM. A predetermined proportion of 3 was mixed with lithium carbonate and heat treated at 900 ° C. For this purpose, 41.26 g of lithium carbonate (99.4% LiCO 3 , sieving, 100% <50 μm) were replaced with 90.64 g of transition metal hydroxide C-TM. 3 in a ball mill, introduced into a crucible and calcined (107 minutes heated to 350 ° C., 4 hours maintained, 107 minutes heated to 675 ° C., 4 hours maintained, 75 minutes heated to 900 ° C., 6 Time maintained; and cooled to room temperature in furnace). The resulting material was sieved to <32 μm and the tamped density was measured.

Figure 0005872587
Figure 0005872587

TD:タンプ密度、タンプ体積計STAV II(Engelsmann,Ludwigshafenより、2000タップ)を使用して測定。   TD: tamped density, measured using tamped volumetric meter STAV II (2000 taps from Engelsmann, Ludwigshafen).

Claims (10)

平均粒子径が6〜12μm(D50)の範囲の遷移金属水酸化物を製造する方法であって、
所定の攪拌容器内で、少なくとも1種の遷移金属塩の少なくとも1種の溶液と、少なくとも1種のアルカリ金属水酸化物の少なくとも1種の溶液を一緒にし、及びこれにより遷移金属水酸化物の水性懸濁物を製造し、及び少なくとも1つの別個の区分内で、懸濁物の一部に、それぞれ機械的な出力を懸濁物の一部に対して50〜10000W/lの範囲で連続的に与え、及びその後に前記一部を攪拌容器に戻すことを特徴する方法。
A method for producing a transition metal hydroxide having an average particle size in the range of 6 to 12 μm (D50),
In a predetermined stirred vessel, at least one solution of at least one transition metal salt and at least one solution of at least one alkali metal hydroxide are combined, and thereby the transition metal hydroxide An aqueous suspension is produced, and within at least one separate section, a portion of the suspension, each with continuous mechanical power in the range of 50-10000 W / l for a portion of the suspension And then returning the part to the stirring vessel.
遷移金属が、Cr、V、Mn、Ni、Fe、Co、Zn及びこれらの1種以上の相互の混合物又はこれらの1種以上とアルカリ金属、アルミニウム、又はマグネシウムとの混合物から選ばれることを特徴とする請求項1に記載の方法。   The transition metal is selected from Cr, V, Mn, Ni, Fe, Co, Zn and a mixture of one or more of them or a mixture of one or more of these with an alkali metal, aluminum, or magnesium. The method according to claim 1. 全体の懸濁物に対して、合計して2〜25W/lの平均出力が与えられることを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載の方法。   3. The method according to claim 1, wherein a total average power of 2 to 25 W / l is provided for the entire suspension. 導入した全体の機械的な出力の少なくとも20%が、50〜10000W/lの出力密度で与えられることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の方法。   4. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least 20% of the total mechanical power introduced is provided at a power density of 50 to 10000 W / l. 1つ以上の別個の区分が、ポンプ、インサート、混合ユニット、湿式ミル、攪拌タンク、及び均質化器から選ばれることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の方法。   5. A method according to any one of the preceding claims, wherein the one or more separate sections are selected from pumps, inserts, mixing units, wet mills, stirred tanks, and homogenizers. 1つ以上の別個の区分が、ポンプ循環システムを介して攪拌容器と結合されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の方法。   6. A method according to any one of the preceding claims, wherein one or more separate sections are coupled to the stirring vessel via a pump circulation system. 懸濁物の平均固体物質含有量が、70〜1000g/lの範囲であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the average solid substance content of the suspension is in the range of 70 to 1000 g / l. 遷移金属が、Ni、Mn、Co、及び場合によりアルカリ金属、アルミニウム、及びマグネシウムから選ばれる1種以上の更なる金属から選ばれることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の方法。   8. A transition metal according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the transition metal is selected from Ni, Mn, Co and optionally one or more further metals selected from alkali metals, aluminum and magnesium. the method of. 沈殿した遷移金属水酸化物が母液から分離され、及び粒子径が50μmを超える粒子が分離されることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the precipitated transition metal hydroxide is separated from the mother liquor, and particles having a particle size of more than 50 µm are separated. 粒径が30μmを超える遷移金属水酸化物の粒子が分離されることを特徴とする請求項9に記載の方法。   10. The method according to claim 9, wherein particles of transition metal hydroxide having a particle size exceeding 30 [mu] m are separated.
JP2013547872A 2011-01-10 2012-01-09 Process for producing transition metal hydroxides Active JP5872587B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11150470 2011-01-10
EP11150470.0 2011-01-10
PCT/EP2012/050219 WO2012095381A2 (en) 2011-01-10 2012-01-09 Method for producing transition metal hydroxides

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014510004A JP2014510004A (en) 2014-04-24
JP2014510004A5 JP2014510004A5 (en) 2015-02-19
JP5872587B2 true JP5872587B2 (en) 2016-03-01

Family

ID=45446064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013547872A Active JP5872587B2 (en) 2011-01-10 2012-01-09 Process for producing transition metal hydroxides

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2663527B1 (en)
JP (1) JP5872587B2 (en)
KR (1) KR101903362B1 (en)
CN (1) CN103282310B (en)
TW (1) TW201236978A (en)
WO (1) WO2012095381A2 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2261176T3 (en) * 2008-04-03 2022-11-14 Lg Energy Solution, Ltd. Novel precursor for the production of a lithium composite transition metal oxide
KR101575024B1 (en) * 2013-02-13 2015-12-07 주식회사 엘지화학 Transition Metal Precursor Having Low Tap Density and Lithium Transition Metal Oxide Having High Particle Strength
CN108432002B (en) 2016-01-06 2021-06-18 住友金属矿山株式会社 Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, precursor thereof, and method for producing same
PL3281915T3 (en) 2016-08-10 2019-09-30 Umicore Precursors for lithium transition metal oxide cathode materials for rechargeable batteries
EP3642160B1 (en) 2017-06-23 2021-01-20 Umicore Beta-nickel hydroxide doped with aluminum
CN108511671B (en) * 2018-03-12 2021-04-06 中国科学院长春应用化学研究所 Flexible electrode, preparation method thereof and giant-energy flexible instant-use electric storage device
CN111902208A (en) 2018-03-27 2020-11-06 巴斯夫欧洲公司 Method for precipitating carbonates or hydroxides (oxyhydroxides)
CN109354077B (en) * 2018-10-16 2021-05-07 中伟新材料股份有限公司 Multi-crystal form ternary precursor and preparation method thereof
EP3659974A1 (en) * 2018-11-27 2020-06-03 Basf Se Process for making a nickel composite hydroxide
EP3659975A1 (en) * 2018-11-28 2020-06-03 Basf Se Process for the manufacture of a nickel composite hydroxide
CN113631517A (en) 2019-04-10 2021-11-09 巴斯夫欧洲公司 Method for precipitating mixed hydroxide and cathode active material prepared from the same
WO2021063624A1 (en) 2019-10-01 2021-04-08 Basf Se Process for precipitating a mixed carbonate or mixed (oxy)hydroxide
WO2022033924A1 (en) 2020-08-13 2022-02-17 Basf Se Process for precipitating a mixed hydroxide
EP4229008A1 (en) 2020-10-13 2023-08-23 Basf Se Process for making a particulate (oxy)hydroxide, and particulate (oxy)hydroxide and its use

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3136668B2 (en) * 1991-07-08 2001-02-19 松下電器産業株式会社 Nickel hydroxide active material powder, nickel positive electrode and alkaline storage battery using the same
JP3092222B2 (en) * 1991-07-08 2000-09-25 松下電器産業株式会社 Nickel hydroxide active material and nickel positive electrode and alkaline storage battery using the same
US5700596A (en) * 1991-07-08 1997-12-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Nickel hydroxide active material powder and nickel positive electrode and alkali storage battery using them
JP3644186B2 (en) * 1997-03-24 2005-04-27 松下電器産業株式会社 Metal hydroxide production equipment for battery components
US6660432B2 (en) 2000-09-14 2003-12-09 Ilion Technology Corporation Lithiated oxide materials and methods of manufacture
CN1798699B (en) * 2003-05-30 2010-11-10 杰富意矿物股份有限公司 Method for producing composite oxide of metal
JP4929674B2 (en) * 2004-10-27 2012-05-09 住友化学株式会社 Method for producing spherical lithium nickelate particles and method for producing spherical composite oxide particles
DE102006062762A1 (en) * 2006-03-31 2008-01-31 H.C. Starck Gmbh Process for the preparation of pulverulent Ni, Co mixed hydroxides and their use
DE102006049107A1 (en) * 2006-10-13 2008-04-17 H.C. Starck Gmbh Powdery compounds, processes for their preparation and their use in electrochemical applications
JP5251332B2 (en) * 2007-07-30 2013-07-31 住友金属鉱山株式会社 Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
DE102007039471A1 (en) * 2007-08-21 2009-02-26 H.C. Starck Gmbh Powdered compounds, process for their preparation and their use in lithium secondary batteries
WO2009063838A1 (en) * 2007-11-12 2009-05-22 Gs Yuasa Corporation Active material for lithium rechargeable battery, lithium rechargeable battery, and process for producing the same
JP4877660B2 (en) * 2008-09-30 2012-02-15 株式会社Gsユアサ Active material for lithium secondary battery, method for producing the same, and lithium secondary battery
JP2011057518A (en) * 2009-09-11 2011-03-24 Kansai Shokubai Kagaku Kk High-density nickel-cobalt-manganese coprecipitation hydroxide and method for producing the same
CN101857278B (en) 2010-06-25 2012-05-23 浙江华友钴业股份有限公司 Method for preparing spherical carbonate

Also Published As

Publication number Publication date
CN103282310A (en) 2013-09-04
CN103282310B (en) 2015-04-29
EP2663527A2 (en) 2013-11-20
TW201236978A (en) 2012-09-16
JP2014510004A (en) 2014-04-24
KR101903362B1 (en) 2018-10-02
KR20140047577A (en) 2014-04-22
WO2012095381A2 (en) 2012-07-19
WO2012095381A3 (en) 2012-11-15
EP2663527B1 (en) 2014-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5872587B2 (en) Process for producing transition metal hydroxides
US9630842B2 (en) Process for preparing transition metal hydroxides
JP6367313B2 (en) Spherical particles, their production and methods of using them
JP6404328B2 (en) Spherical particles, their production and methods of using them
JP7170533B2 (en) Cathode active material and method for producing precursors therefrom, cathode active material and use thereof
US20160126548A1 (en) Spherical particles, production thereof and use
CN107635925B (en) Mixed transition metal oxides for lithium ion batteries
JP6062865B2 (en) Process for producing precursor of transition metal composite oxide
US10882878B2 (en) Process for preparing transition metal carbonates
KR101937129B1 (en) Method for producing transition metal carbonates
EP3659975A1 (en) Process for the manufacture of a nickel composite hydroxide
US9171652B2 (en) Process for preparing precursors for transition metal mixed oxides
CN113039668A (en) Method for preparing coated oxide material

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141225

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150528

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150707

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150930

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151029

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151222

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160113

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5872587

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250